xiugai第五章钢的热处理

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1、第五章钢的热处理改善钢的性能，主要有两条途径：一是合金化，这是下几章研究的内容；二是热处理，这是本章要研究的内容。一、退火将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却(炉冷)的热处理工艺叫做退火。1、退火目的⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为170-250HB。⑵消除内应力，防止加工中变形。⑶细化晶粒，为最终热处理作组织准备。真空退火炉2、退火工艺退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。⑴完全退火将工件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢.⑵等温退火亚共析钢加热

2、到Ac3+30~50℃,共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更适合于孕育期长的合金钢.高速钢等温退火与普通退火的比较合金钢奥氏体化比碳钢慢得多加热温度高⑶球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。它是将工件加热到Ac1+30~50℃保温后缓冷，或者加热后冷却到略低于Ar1的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用于共析、过共析钢。球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体，称球状珠光体，用P球表示。对于有网状二次渗

3、碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状.FFe3C球状珠光体二、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~50℃保温后空冷的工艺。正火比退火冷却速度大。1、正火后的组织：●<0.6%C时，组织为F少+S;●0.6%C时，组织为S。正火温度正火2、正火的目的⑴对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同.⑵对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。⑶普通件最终热处理.要改善切削性能,低碳热处理与硬度关系合适切削加工硬度钢用正火,中碳钢

4、用退火或正火,高碳钢用球化退火.第五章钢的热处理工艺以45钢为例的正火工艺曲线：保温时间的经验公式:τ=KD(单位为min,式中,K―加热系数,一般K=1.5-2.0mm/min,若装炉量大则可延长保温时间,D―工件有效厚度,单位为mm)操作步骤如下：入炉保温出炉空冷退火800-840℃第五章钢的热处理工艺退火、正火的选择正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好1．切削加工低碳钢、含碳<0.5%的中碳钢→正火0.5%-0.7%中高碳钢→完全退火>0.8%高碳钢、中碳合金工具钢—（正火＋）球化退火2．作为最终热处理→正火3．为最终热处理提供

5、良好的组织状态4.正火可替代完全退火以提高效率，只适用于碳素钢、低、中合金钢。高合金钢空冷得到M，空淬0.250.6第五节钢的淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺.淬火是应用最广的热处理工艺之一。淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能.真空淬火炉或B下一、淬火温度1、碳钢⑴亚共析钢淬火温度为Ac3+30~50℃。预备热处理组织为退火或正火组织。亚共析钢淬火组织：0.5%C时为M0.5%C时为M+A’。45钢(含0.45%C)正常淬火组织65钢(0.60%C)淬火组织M板+针M+

6、A’板+针在Ac1~Ac3之间的加热淬火称亚温淬火。亚温淬火组织为F+M，强度、硬度低,但塑韧性好.35钢(含0.35%C)亚温淬火组织低合金焊接结构钢18MnMoNb16Mn16MnV亚温淬火提高了该钢在350度时的热强性和塑性，改善焊缝热影响区的韧性，降低韧脆转变温度.AC3以下5-10℃加热回火后强硬及韧性有最大值。20钢亚温淬火制化工机械用弯头满足-50℃下的工作性能要求，节约低温用合金钢⑵共析钢淬火温度为Ac1+30~50℃；淬火组织为M+A’。⑶过共析钢淬火温度:Ac1+30~50℃.温度高于Accm，则奥氏体晶粒粗大、含

7、碳量高,淬火后马氏体晶粒粗大、A’量增多。使钢硬度、耐磨性下降，脆性、变形开裂倾向增加。淬火组织:M+Fe3C颗粒+A’。(预备组织为P球)T12钢（含1.2%C）正常淬火组织灰白为：M+A’黑为：M白为：Fe3C颗粒第五章钢的热处理工艺5.2钢的淬火与回火一、淬火：加热到AC3、AC1相变温度以上，保温，快速冷却→M+A′1．碳钢淬火温度的决定亚共析钢Ac3+30---50℃共析钢Ac1+30----50℃过共析钢Ac1+30---50℃A、保留一定的Cem→HRC↑，耐磨性↑B、A中C%↓→M中C%↓→M脆性↓A中C%↓→M过饱和度

8、↓→残余A↓C、防止A粗大淬火温度过高→A粗大→M粗大→力学性能↓，淬火温度过高→A粗大→M粗大→淬火应力↑→变形，开裂↑2、合金钢淬火温度由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍作用，因而合