淬火与回火教学PPT热处理工艺

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1、热处理原理及工艺（17）3-2淬火介质3-1淬火工艺参数的确定第三章淬火与回火淬火温度合适淬火介质优点：简单、经济、适合大批作业。3-3淬火方法及应用缺点：对于形状复杂，截面形状有突变或变形要求严格的工件，若介质（如水）在M转变区，冷却较快，易引起变形与开裂1、直接淬火（directquenching）适用：无尖锐棱角，和截面形状无突变的形状简单的碳钢和合金钢工件。例：手用锯条T10、T12油淬（D0=1418）水淬（D0=2633）2、双液淬火法特点：既保证了较高淬透层深，又可减少应力，防止开裂。水-油、盐水-油、油-空气适用范围：淬透性较差及大尺寸

2、工件缺点：不易操作∴多用于碳素工具钢和大截面合金工具钢，要求淬透较深的零件淬火。(Interruptedquenching)水中停留时间经验操作：厚度5～30mm时，碳钢可每3～4mm1s计算形状复杂或合金钢每4～5mm1s计算大截面工具钢1.5～3mm/s3、M分级淬火优点：减少淬火组织应力缺点：Ms点以下慢冷，会引起A热稳定化A残↑∴分级淬火以后，应立即在规定温度下回火以克服这一缺点。工艺关键：工件在分级盐浴的冷速＞Vc适用范围：大截面碳钢、低合金零件不适宜采用分级淬火。分级淬火加热温度＝普淬＋10～20℃↑淬透性分级温度：淬透好的材料取Ms上形状

3、复杂、变形要求严取Ms上要求高硬、较深淬深取Ms下截面较大取Ms下分级停留时间：30＋5d(s)d-零件有效厚度4、B等温淬火优点：较高硬度、韧性,变形小。缺点：周期长等温温度：依C曲线及性能要（T低,B下多、硬度高）400-260℃适用：合金钢，Wc＞0.6%的碳钢。5、预冷淬火↓热应力适用：厚薄差异较大的工件危险部位产生非M组织预冷时间：估算{τ}=12+RSS—危险截面厚度mmR—与零件尺寸有关的系数，R=3～4。6、深冷处理（或冷处理）（Subzerotreatment）室温目的：A残→M适用：Ms点低的钢（C＞0.6）要求尺寸稳定性很高的精密零

4、件其他方法喷雾淬火-大型轴类压缩空气吹到与其成一定角度的水柱上，使水雾化并与风混和喷向零件表面。轴在淬火转台上旋转喷射淬火-局部淬火（内部型腔）模压淬火-板状、片状、细长杆状减小变形工件加热后放在特定的夹具或淬火压床上压紧3-4淬透性（hardenability）一、淬透性的基本概念及其影响因素1、定义：指钢在淬火时能够获得M的能力。钢材本身的一种属性。与钢的过冷A的稳定性与临界淬火冷却速度有关：过冷A的稳定性越大→C曲线越往右，越易淬透要使钢件整个截面都得到淬火M，v心＞vC截面冷速变化与淬硬层深度淬硬层深度2、淬透性与淬硬层深度的区别40水水油油40

5、Cr淬硬层深度与工件尺寸、介质烈度等有关40水水油油40Cr相同材料，尺寸一定，介质烈度大，淬硬层深度深相同材料，同一介质，尺寸越小，淬硬层深度深工件尺寸、介质相同时，材料的成分影响淬硬层深度通常用标准试样在一定条件下淬火能够淬硬的深度H或全部淬透最大直径D表示。表面内部结构钢的淬透深度测定，规定以体积分数为50%淬火M的硬度作为基准。淬透性的表示方法3、淬透性与淬硬性的区别淬透性：钢的一种属性。过冷奥氏体的稳定性有关。可用淬硬层深度来表示淬硬性：淬火后获得M的最高硬度，主要与钢中的碳含量（A中的C含量）有关。固溶于A中C含量越多，淬火后钢的硬度就越高。

6、合金元素含量对淬硬性没有显著的影响，但对钢的淬透性影响较大淬火后硬度高的钢淬透性好吗？典型比较：高碳钢低、中碳合金钢T1240Cr高碳合金钢中低碳钢CrWMn454、影响淬透性的因素用标准试样在一定条件下淬火比较淬硬层深（1）A的化学成分①C含量正常淬火加热时：亚共析钢：C↑，淬透性↑过共析钢：C↑，淬透性↓Vc小，C右，淬透性好②合金元素除Co外，合金元素的加入都使等温转变曲线（C曲线）右移，VC↓→淬透性↑。（2）A晶粒度A晶粒度增大，“C”曲线右移→VC↓→淬透性↑（3）A化温度↑A化T，促使A晶粒增大，并促使C化物和其它非金属夹杂物溶入并使A成份

7、均匀化，↑过冷A稳定性→↑淬透性（4）A中非金属夹杂物和稳定C化物→↓淬透性另外，原始组织，应变和外力场等对淬透性也有影响.二、淬透性的测定方法测定方法很多，国际上和我国通常采用的方法有：断口检验法，U曲线法，临界直径法顶端淬火法计算法1、断口检验法由试样断口状态（脆性、韧性）来评定钢的淬透性淬硬层（M）硬而脆，断口为沿晶断口，发亮。未淬硬层（P或B),断口为韧性断口，呈纤维状，灰暗色。观察断口上淬硬表层（脆断区）的深度h，对照相应的标准图来评定淬透性等级。具体操作按国标GB227-63进行。适用钢种：碳素工具钢和低合金工具钢。2、U曲线法长度为直径4~

8、6倍的一组直径不同的试样:A化→一定的淬火介质中冷却→沿试样径向剖开，磨平→自试