2011说明材料工程基础热处理－5.ppt

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1、9.2.2钢的淬火与回火淬火:9.2.2钢的淬火与回火淬火方法分类按加热温度不同完全淬火：加热温度高于Ac3，全部A化后冷却，适用于亚共析钢和共析钢；不完全淬火：加热温度高于Ac1，适用于过共析钢。按冷却方式不同单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定一、淬火温度的选择淬火温度即钢的奥氏体化温度，是淬火的主要工艺参数之一。选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体组织。1、确定淬火温度的一般依据钢的化学成分（主要是临界点Ac1、Ac3），是最主要的因素；工件的尺寸、形状与技术参数；A的晶粒长大倾向；采用的淬火介质与淬火方法。9.2.2.1淬火工艺参数

2、及加热介质的选定钢的淬火温度范围9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定2、碳钢的淬火温度亚共析钢亚共析钢的淬火温度一般为Ac3以上30℃~50℃，原因：亚共析钢加热到Ac3以下时，淬火组织中会保留先共析F，淬火后会出现软点，使硬度达不到要求；同时由于这种组织的不均匀性，还可能影响回火后的机械性能。但为了不致于引起A晶粒的粗化以及尽可能减小淬火缺陷，温度还不能过高，一般为Ac3以上30℃~50℃。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定过共析钢过共析钢的淬火温度一般为Ac1以上30℃~50℃，原因：过共析钢在淬火加热前都要经过球化处理（如果网状渗

3、碳体存在，则应先正火予以消除，然后再加热淬火），故加热至Ac1以上时，其组织是A和一部分未溶的粒状碳化物（渗碳体）。淬火后，A转变为M，未溶碳化物被保留下来，这不但不会降低钢的硬度，反而对提高耐磨性有利。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定如果把过共析钢加热到Acm以上，从单相A状态淬火，结果不但无益，反而有害，原因：A中溶入C量增加使Ms点降低，淬火后残余A量增多，使钢的硬度下降；A的晶粒粗化，淬火后得到粗大M，增大脆性；钢的脱碳氧化严重，降低淬火钢的表面质量；增大淬火应力，从而增大工件变形与开裂倾向。3、合金钢淬火温度合金钢的淬火温度也根据其临界点确定，但考虑合金元素的作用，为了加

4、速A化，一般选为Ac1或Ac3＋50℃~100℃.9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定4、确定淬火温度的其它考虑因素工件尺寸：小工件采用较低的淬火温度，大工件采用较高的淬火温度。工件形状：形状复杂、容易变形或开裂的工件，在保证性能要求的前提下尽量采用较低的淬火温度。淬火介质与淬火方法A晶粒长大倾向：对本质细晶粒钢，可采用较高的淬火温度。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定二、加热时间的确定加热时间由升温时间和保温时间组成。升温时间：由零件入炉温度升至淬火温度所需的时间，并以此作为保温时间的开始。保温时间：指零件温度均匀化并完成奥氏体化过程所需要的时间。加热时间通常根据经验公式估算

5、或通过实验确定。生产中往往要通过实验确定合理的加热及保温时间，以保证工件质量。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定保温时间的影响因素化学成分：含C量和合金元素增加都会使保温时间延长:原因：含C量和合金元素增加会降低钢的导热性，而且合金元素一般均阻碍C原子的扩散，其本身的扩散速度也比C小得多，显著延缓钢中的组织转变，故高碳钢比低碳钢、合金钢比碳素钢、高合金钢比低合金钢的保温时间要长些。工件的形状与尺寸：保温时间随工件厚度或直径的增大而延长，对形状复杂或尺寸较大的工件应进行预热。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定加热介质：在常用的加热介质中，以铅浴炉加热最快，盐浴炉次之，空气电阻炉

6、最慢。装炉情况：工件在炉中的放置方法及排列情况对工件的受热条件有明显影响，从而影响到保温时间。实际装炉时应照顾到最大的装炉量、最短的加热时间以及工件最均匀的加热条件等几方面。炉温：提高炉温是缩短加热保温时间的有效措施之一。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定三、加热介质的选择采用不同的加热设备，与工件接触的介质也就不同。目前常用的加热介质有空气、气体燃烧产物、各种盐浴与可控气氛等。工件在淬火加热过程中，必须重视其氧化脱碳问题并应尽量减少或防止，故需要合理选择加热介质。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定1、液体介质液体加热介质中常用的是盐浴加热。其优点是与空气介质相比液体介质炉温

7、容易控制、工件受热均匀、加热速度快、工件不易氧化脱碳、变形小且易于局部加热等。盐虽然是中性的，但使用不当仍会使工件产生脱碳或麻点（受腐蚀），故必须对盐浴进行脱氧处理。常用的脱氧剂有TiO2、SiO2（硅胶）、Na2B4O7（硼砂）、及硅钙铁等。9.2.2.1淬火工艺参数及加热介质的选定2、流动粒子（流态化粒子）采用固体粒子（石墨、石英砂或刚玉等）作为加热介质，当通入一定流速的气流时，粒子就会呈悬浮状象流体一样