《钢的热处理2》ppt课件

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1、第五章钢的热处理钢的热处理前言第一节钢在加热时的转变第二节钢的冷却转变第三节钢的普通热处理第四节钢的表面热处理前言什么叫钢的热处理常见的热处理方法热处理的概念热处理是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。热处理工艺曲线的示意图图5-1常见的热处理方法第一节钢在加热时的转变一、奥氏体化前的组织二、奥氏体的形成温度与Fe-Fe3C状态图的关系三、共析钢奥氏体的形成过程四、亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程五、影响奥氏体形成速度的因素六、奥氏体晶粒大小及其影响因素一、奥氏体化前的组织我们

2、只考虑比较简单的情况即奥氏体化前的组织为平衡组织的情况。对于亚共析钢→F+P共析钢→P过共析钢→Fe3CⅡ+P二、奥氏体的形成温度与Fe-Fe3C状态图的关系对于加热：非平衡条件下的相变温度高于平衡条件下的相变温度；对于冷却：非平衡条件下的相变温度低于平衡条件下的相变温度。这个温差叫滞后度。加热转变→过热度，冷却转变→过冷度，且加热与冷却速度越大，温度提高与下降的幅度就越大，导致热度与过冷度越大。此外，过热度与过冷度的增大会导致相变驱动力的增大，从而使相变容易发生。钢在加热和冷却时的相变临界点图5-2实际相变温度与理论转变温度之间的关系三

3、、共析钢奥氏体的形成过程1.奥氏体晶核的形成2.奥氏体晶核的长大3.残余渗碳体的溶解4.奥氏体成分的均匀化共析碳钢A形成过程示意图A形核A长大残余Fe3C溶解A均匀化图5-3四、亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程亚共析钢和过共析钢与共析钢的区别是有先共析相。其奥氏体的形成过程是先完成珠光体向奥氏体的转变，然后再进行先共析相的溶解。这个P→A的转变过程同共析钢相同，也是经过前面的四个阶段。对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到AC1以上温度时，P→A，在AC1～AC3的升温过程中，先共析的F逐渐溶入A，同样，对于过共析钢，平衡组织是Fe3C

4、Ⅱ+P，当加热到AC1以上时，P→A，在AC1～ACCM的升温过程中，二次渗碳体逐步溶入奥氏体中。五、影响奥氏体形成速度的因素1.加热速度的影响加热速度越快，奥氏体化温度越高，过热度越大，相变驱动力也越大；同时由于奥氏体化温度高，原子扩散速度也加快，提高形核与长大的速度，从而加快奥氏体的形成。2.化学成分的影响钢中含碳量增加，碳化物数量相应增多，F和Fe3C的相界面增多，奥氏体晶核数增多，其转变速度加快。钢中的合金元素不改变奥氏体的形成过程，但能影响奥氏体的形成速度。因为合金元素能改变钢的临界点，并影响碳的扩散速度，且它自身也存在扩散和重

5、新分布的过程，所以合金钢的奥氏体形成速度一般比碳钢慢，尤其高合金钢，奥氏体化温度比碳钢要高，保温时间也较长。3.原始组织的影响钢中原始珠光体越细，其片间距越小，相界面越多，越有利于形核，同时由于片间距小，碳原子的扩散距离小，扩散速度加快导致奥氏体形成速度加快。同样片状P比粒状P的奥氏体形成速度快。六、奥氏体晶粒大小及其影响因素奥氏体的晶粒度及其分类起始晶粒度实际晶粒度本质晶粒度影响奥氏体晶粒大小的主要因素加热温度和保温时间钢的化学成分标准晶粒度等级图5-4晶粒度评定标准实际晶粒度钢在加热时所获得的实际奥氏体晶粒的大小实际晶粒度决定钢的性能

6、。本质晶粒度钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度表示钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向本质细晶粒钢本质粗晶粒钢本质细晶粒钢M和本质粗晶粒钢K晶粒长大示意图图5-5第二节钢的冷却转变一、过冷奥氏体二、在冷却转变时，相变温度对转变速度的影响三、过冷奥氏体等温转变曲线四、过冷奥氏体等温转变的产物的组织和性能五、过冷奥氏体连续冷却转变曲线冷却方式连续冷却等温冷却图5-6冷却方式示意图一、过冷奥氏体高温时所形成的奥氏体冷却到A1点以下尚未发生转变的奥氏体。二、在冷却转变时，相变温度对转变速度的影响图5-7相变温度对转变速度的影响示意

7、图三、过冷奥氏体等温转变曲线图5-8共析碳钢过冷A等温曲线的建立图5-9四、过冷奥氏体等温转变的产物的组织和性能珠光体转变贝氏体转变马氏体的组织与形态珠光体转变转变过程组织与性能特征珠光体形成示意图图5-10珠光体组织特征图(a)珠光体(b)索氏体(c)屈氏体图5-11珠光体组织贝氏体转变转变过程组织特征与性能贝氏体形成示意图B上=过饱和碳α-Fe条状+Fe3C细条状过饱和碳α-Fe条状Fe3C细条状羽毛状图5-12B下=过饱和碳α-Fe针叶状+Fe3C细片状过饱和碳α-Fe针叶状Fe3C细片状针叶状贝氏体形成示意图图5-13上贝氏组织特

8、征图图5-14上贝氏体组织金相图图5-15下贝氏组织特征图图5-16下贝氏体组织金相图图5-17低碳板条状马氏体组织金相图图5-18高碳针片状马氏体组织金相图图5-19过冷奥氏体连续冷却转变曲