金属材料热处理.ppt

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1、第4章金属材料热处理热处理分类4.1退火与正火4.2钢的淬火4.3钢的表面淬火4.4钢的回火4.5钢的淬透性4.6固溶处理与时效强化4.7钢的化学热处理4.8热处理零件的结构工艺性及技术条件标注4.9热处理技术新进展本章小结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。热处理可大幅度地改善金属材料的工艺性能和使用性能，绝大多数机械零件必须经过热处理。热处理工艺中，钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有两种：(1)等温处理 即将钢迅速冷却到临界点以下的给定温度，进行保温，使其在该温度下恒

2、温转变。(2)连续冷却 即钢以某种速度连续冷却，在临界点以下变温连续转变。热处理热处理分类加热冷却普通热处理:退火、正火、淬火、回火表面淬火:感应加热表面淬火、火焰加热淬火表面热处理化学热处理:渗碳、渗氮、渗金属其他热处理：形变热处理、超细化热处理、真空热处理热处理工艺曲线保温临界温度时间温度第4章金属材料热处理4.1退火与正火4.1.1退火1.完全退火2.球化退火3.扩散退火(均匀化退火)定义、应用范围、后处理4.去应力退火定义、应用范围、目的4.1.2正火第4章金属材料热处理图2-59片状珠光体组织图2-60粒状珠光体组织将组织偏离

3、平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。   钢的退火分为完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火和去应力退火等。1.退火完全退火又称重结晶退火，是把钢加热至Ac3以上20℃～30℃,保温一定时间后缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却),以获得接近平衡组织的热处理工艺。完全退火一般用于亚共析钢。完全退火的目的在于，通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化，以提高性能；或使中碳以上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善切削加

4、工性能。由于冷却速度缓慢，还可消除内应力。1).完全退火等温退火是将钢件加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快地冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。等温退火的目的与完全退火相同,能获得均匀的预期组织;对于奥氏体较稳定的合金钢,可大大缩短退火时间。2).等温退火球化退火为使钢中碳化物球状化的热处理工艺。目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化（退火前正火将网状渗碳体破碎），以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。球化退火主要用于共析钢和过共析钢。   过共

5、析钢球化退火后的显微组织为在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。球化退火的加热温度略高于Ac1。球化退火需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。保温后随炉冷却。3).球化退火完全退火与等温退火第4章金属材料热处理定义：应用范围：目的：工艺：等温退火高速钢等温退火与完全退火的比较球化退火示意图第4章金属材料热处理定义：应用范围：目的：工艺：T10钢球化退火为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热到略低于固相线（固相线以下100℃～200℃）的温度，长时间保温（10h～15h），并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散

6、退火或均匀化退火。　　扩散退火后钢的晶粒很粗大，因此一般再进行完全退火或正火处理。4).扩散退火为消除铸造、锻造、焊接和机加工、冷变形等冷热加工在工件中造成的残留内应力而进行的低温退火，称为去应力退火。去应力退火是将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500℃～650℃)，保温后随炉冷却,这种处理可以消除约50%～80%的内应力,不引起组织变化。5).去应力退火2.正火定义：将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上30~50℃，保温适当的时间后在静止空气中冷却的热处理叫正火。应用范围：目的：（1）要求不高的结构件，可作

7、为最终热处理。（2）改善低碳钢的切削加工性（以防粘刀）。（3）共析钢、过共析钢正火后可消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。各种退火及正火的加热温度范围第4章金属材料热处理碳钢的硬度与热处理的关系第4章金属材料热处理各种退火及正火的加热温度范围第4章金属材料热处理4.2钢的淬火定义、目的4.2.1淬火加热温度和加热时间4.2.2淬火冷却介质4.2.3淬火冷却方法1.单介质淬火法2.双介质淬火法3.分级淬火法4.等温淬火法5.冷处理第4章金属材料热处理将钢加热到相变温度以上（亚共析钢为Ac3以上30℃～50℃；共析钢和过共析钢为Ac1

8、以上30℃～50℃），保温一定时间后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢的淬火温度范围图2-61板条马氏体图2-62片状马氏体什么是淬火4·2·1淬火加热温度和加热时间第4章金属材料热处理碳钢的