《钢的热处理》PPT课件

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1、第五章钢的热处理本章主要任务任务：热处理对于金属材料的改性任务描述：目的：改变钢的内部组织结构，改善钢的性能1、热处理强化金属材料、充分挖掘材料潜能；2、消除铸、锻、焊热加工工艺缺陷，均匀组织和性能；3、改善加工工艺性能；4、保证抗磨损、耐腐蚀等特殊性能。任务分解主要模块一：热处理加热和冷却组织转变：1、结合铁碳相图，掌握材料的奥氏体化过程，以及加热之后的组织状态对于冷却最终组织的影响。2、掌握C曲线和CCT曲线冷却转变中的作用，能据此判定冷却之后的组织状态；并能理解不同材料的热处理工艺参数。主要模块二：热处理工艺：钢的加热与冷却组织转变规律为制定正确的热处理工艺提供了理论依据，热处理参数的

2、确定必须使具体工件满足组织转变规律性能掌握普通热处理和表面热处理工艺，并能解决具体的情景问题，理解和应用于热处理工程领域。模块一热处理概念模块二钢材在加热时的组织转变模块三钢材在冷却时的组织转变模块四退火与正火模块五淬火模块六回火模块七表面热处理与化学热处理热处理：金属或合金在固态下于一定介质中加热到一定温度，保温一定时间，以一定速度冷却下来的一种综合工艺。TtT保温t保温V冷却V加热作用：（1）显著提高材料的使用性能（2）改善加工性能（切削、热处理）模块一热处理概念什么是热处理模块二钢材在加热时的组织转变1、复习“钢在室温下的组织”：亚共析钢，共析钢，过共析钢的组织组成物。2、以共析钢

3、为例，了解钢在加热时（727°C以上）组织的转变。（相图上组织和相的转变是可逆的。）3、影响奥氏体晶粒大小的因素。一钢在加热时组织的转变（以共析钢为例）共析钢加热到727°C（A1)以上，珠光体转变成奥氏体。（四个阶段）奥氏体形核奥氏体核长大残余渗碳体溶解奥氏体成分均匀化(a)(b)(c)(d)一、奥氏体的形成二、奥氏体晶体的长大三、残留碳化物的溶解四、奥氏体成分均匀化图1-4珠光体向奥氏体等温转变过程示意图五、亚(或过)共析钢中奥氏体的形成二奥氏体晶粒长大及其控制一、奥氏体晶粒度晶粒度是表示晶粒大小的一种尺度，在研究奥氏体晶粒时，首先要区分三种晶粒度的概念。1.初始晶粒度2.实际晶粒度3.

4、本质晶粒度奥氏体晶粒长大过程示意图本质粗晶粒钢与本质细晶粒钢奥氏体晶粒长大示意图模块三钢材在冷却时的组织转变冷却过程——热处理工艺的关键部分，对控制热处理以后的组织与性能起着极大作用，不同的冷却速度获不同的组织与性能。过冷奥氏体等温转变图一、过冷奥氏体等温转变图的建立将奥氏体迅速冷至临界温度以下的一定温度，并在此温度下进行等温，在等温过程中所发生的相变称为过冷奥氏体等温转变。测定过冷奥氏体等温转变图的方法有金相-硬度法、膨胀法、磁性法、热分析法等。图2-1过冷奥氏体等温转变图作法示意图图2-2共析碳钢的C曲线由图2-2可以看出：1.在各不同温度下过冷奥氏体等温分解需要一段准备时间，称为孕育期

5、。2.通常把此处称为C曲线的鼻部或拐点3.对于碳钢，在其C曲线鼻部以上为过冷奥氏体高温转变区，生成珠光体；在鼻部以下至Ms点之间为中温转变区，生成贝氏体；在Ms点以下为低温转变区，生成马氏体。二过冷奥氏体等温转变类型及其产物1、珠光体转变（共析转变A→P）发生温度：7270C---5600C7270C---6500C：珠光体片层较粗，P（珠光体）6500C---6000C：珠光体层片较细，S（索氏体）6000C--5600C：珠光体层片极细，T(托氏体)珠光体的铁素体和渗碳体层片粗细与转变温度有关。温度越低，珠光体的层片越细。层片变细，强度硬度增加，塑性韧性有所增加。T8钢退火组织P珠光体形

6、貌2、贝氏体转变（1）转变温度：560—Ms（2300C）560--3500C:贝氏体呈羽毛状，称为上贝氏体，记为B上350--Ms（2300C）：贝氏体呈针叶状，称之为下贝氏体，记为B下。（2）产物：贝氏体（3）贝氏体：由过饱和铁素体和渗碳体组成的混合物。（4）贝氏体的形状和性能：（与等温温度有关）上贝氏体的形成示意图上贝氏体的貌下贝氏体的形成示意图下贝氏体的形貌（5)性能：上贝氏体的硬度高，塑性、韧性差，不用。下贝氏体高强度、硬度、塑性韧性较好。工业中应用于中碳钢和中碳合金钢制造的零件中。3马氏体转变（4）形貌：低碳马氏体：呈板条状高碳马氏体：呈透镜状，片状，中间有脊线。（1）转变温度：

7、Ms（230°C）－Mf（2）产物：马氏体（3）马氏体：碳在a--Fe中形成的过饱和铁素体，具有体心正方结构。（5）性能特点：硬而脆，且随Wc的增加而增加。必须经过回火才能使用。（6）应用高碳马氏体用于高硬度高耐磨性的零件，如车刀、铣刀等。低碳马氏体用于综合性能好的零件，如发动机连杆螺栓、缸盖螺栓，石油钻井的吊环、吊钳等。球墨铸铁淬火G球+M+Aˊ15钢淬火组织M低高碳马氏体低碳马氏体图2-3亚共析钢(0.5