钢材的热处理基础以及常用钢材加工工艺和特性.doc

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1、调质处理调质处理淬火+高温冋火二调质,调质是淬火加高温冋火的双重热处理，其目的是使丁•件具有良好的综合机械性能。钢的热处理工艺包括退火、止火、淬火、I叫火和表面热处理等方法。其屮冋火艾包括调质处理和时效处理。钢的冋火：按照所希望的机械性能将已经淬火的钢重新加热到（350-C〜650C）—定温度Z间进行，碳是以细均分布的渗碳体形式析出。随着冋火温度的增加，碳化物的颗粒就增大，屈服点和拉伸强度就下降，降低便度和脆性,延伸率和收缩率就升高。其目的是消除淬火产生的内应力，以取得预期的力学性能。冋火分高温冋火、屮温冋火和低温冋火三类。调质处理：淬火后高温H火的热处理方法称为调质处理。高温H

2、火是指在500-650°CZ间进行冋火。调质可以使钢的性能，材质得到很大稈度的调整，其强度、數性和韧性祁较好，具有良好的综合机械性能。调质处理后得到冋火索氏体。I叫火索氏体（temperedsorbite）是马氏体于冋火时形成的，在在光学金相显微镜下放大500-600倍以上才能分辨出来，其为铁素体基体内分布着碳化物（包括渗碳体）球粒的复合组织。它也是马氏体的一种I叫火组织，是铁素体与粒状碳化物的混合物。此时的铁素体己基木无碳的过饱和度，碳化物也为稳定型碳化物。常温下是一种平衡组织。时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用屮尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度1

3、50-250V）精加工前,把工件重新加热到100-150°C,保持5・20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。分类调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含確量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30-0.50%-调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微纟H•织。通过高温冋火，得到以均匀冋火索氏体为主的显微组织。小型工

4、厂不可能毎炉搞金相分析，一般只作硬度测试,这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，冋火后硬度按图要求来检杏。应用及案例调质常常应用在屮碳（低合金）结构钢，也用在低合金铸钢屮。总Z对力学要求高的结构零部件都要进行调质处理。（hardeningandtempering：thermalrefining）金属材料热处理工艺Z—。材料在淬火后高温冋火叫调质处理。目的是使钢件有很高的韧性和足够的强度，具有综合的优良机械性能。例如立轴、丝杠、齿轮等。一般是在零件加工后进行，也可将粗坯调质后再进行机械加工。1、45钢的调质45钢是屮碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来

5、源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截血尺寸大和要求比较高的工件不宜釆用。45钢淬火温度在A3+（30~50）°C,在实际操作屮，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成驶度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果T件

6、在盐水屮冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当丁件冷却到180°C左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火丁•件快冷到该温度区域，就M采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水屮的工件抖动停止，即可出水空冷（如能汕冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静上的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，英至开裂。45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56〜59,截面大的可能性低些，但不能低于HRC48,不然，就说明T件未得到完全淬火，组织屮可能出现索氏体共至铁索体组织，这种组织通过冋火，仍然

7、保留在基体屮，达不到调质的目的。45钢淬火后的高温冋火，加热温度通常为560~600°C,驶度要求为HRC22-34O因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硕度要求的，就要按图纸要求调粥冋火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，驶度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铳、插加工，硬度要求就低些。关于冋火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，冋火后的硬度取决于冋火温度，与冋火时间关系不大，但必须冋透，一般工件冋火保温时间总在