工程材料-热处理工艺.ppt

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1、钢的热处理工艺§4热处理工艺热处理工艺：根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称热处理工艺。(a)940淬火+220回火（板条M回+A‘少）(b)(c)(d)940淬火+820、780、750淬火（板条M+条状F+A’少）(e)940淬火+780淬火+220回火（板条M回+条状F+A‘少）(f)780淬火+220回火（板条M回+块状F）20CrMnTi钢不同热处理工艺的显微组织1、热处理工艺分类根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同分类退火正火淬火回火其他热处理普通热处理表面热处理热处理表面淬火—感应加热、火焰加热、电接触加热等化学热处理

2、—渗碳、氮化、碳氮共渗、渗其他元素等2、预备热处理与最终热处理机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预备热处理→机加工→最终热处理。预备热处理—为随后的加工或进一步热处理作准备的热处理。（退火与正火）最终热处理—赋予工件所要求的使用性能的热处理。（淬火）预备热处理最终热处理W18Cr4V钢热处理工艺曲线时间温度/℃机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预备热处理→机加工→最终热处理。退火与正火工艺主要用于预备热处理，只有当工件性能要求不高时才作为最终热处理。一、钢的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。冷却

3、方式（如图）保温时间：保证透烧，一般以1.0～1.5mm/min计算。1、退火目的⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度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、球化退火、去应力退火、再结晶退火等。⑴完全退火用途：主要用于亚共析钢，不适用于过共析钢。加热温度：Ac3+30~50℃。组织：F+P，可认为是平衡组织（2）球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。用途：主要用于共析钢和过共析钢，刃具、量具、模具等的预备热处理。加热温度：Ac1+2

4、0-30℃组织：球状珠光体（F基体上分布颗粒状Fe3C）球化退火的组织：球状珠光体P球，如图提示：对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状。即：正火＋球化退火球状珠光体二、正火正火是将加热保温后空冷的工艺。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+S；●0.6%C时，组织为S。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。正火温度提示：要改善切削性能，预备热处理的选择低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火，高碳钢用球化

5、退火。（正火＋球化退火）三、钢的淬火定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后快速冷却(水冷)。目的:为了获得马氏体组织,提高钢的硬度和耐磨性。工艺参数:温度(°C)名称Ac3+30～50亚共析钢Ac1+30～50共析钢Ac1+30～50过共析钢热处理后的组织:M+Fe3C+A残Ac1+30～50过共析钢M+A残Ac1+30～50共析钢M+A残Ac3+30～50亚共析钢Wc＞0.5%MAc3+30～50亚共析钢Wc≤0.5%最终组织淬火温度(℃)钢种常用的淬火方法单液淬火双液淬火分级淬火等温淬火时间温度MsA1钢的淬硬性和淬透

6、性淬硬性:是指钢在淬火后所能达到的最高硬度。影响钢的淬硬性的因素:主要取决于马氏体的含碳量。淬透性:是指钢在淬火时所能得到的淬硬层(马氏体组织占50%处)的深度。影响钢的淬透性的因素:主要是临界淬火冷却速度VK的大小,VK越大,钢的淬透性越小。1、工件淬硬层（淬透性）与冷却速度的关系2、淬透性对钢的热处理后的力学性能的影响未淬透钢淬透钢3.淬透性的测定及其表示方法1）淬透性的测定常用末端淬火法末端淬火法示意图即用表示，J表示末端淬透性，d表示2）淬透性的表示方法⑴用淬透性曲线表示半马氏体区到水冷端的距离,HRC为半马氏体区的硬度。淬透性的应用1、

7、对于截面承载均匀的重要件，要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。2、对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透（淬硬层深度一般为半径的1/2~1/3），如轴类、齿轮等。淬硬层深度与工件尺寸有关，设计时应注意尺寸效应。高强螺栓柴油机连杆齿轮不同冷却条件下的转变产物(共析钢)等温退火P退火(炉冷)正火(空冷)S(油冷)T+M+A’等温淬火B下M+A’分级淬火M+A’淬火(水冷)A1MSMf时间温度淬火PP均匀A细A？？？四、钢的回火定义:把淬火后的零件重新加温到A1线以下某个温度,保温一段时间,然后冷却到窒温。目的:消除淬火应力,降低脆性;稳定工件尺寸;调整淬火

8、零件的力学性能。耐磨件M回=α0.3%C+ε150～250低温回火弹簧等T回=F针+Fe3C粒350～500中温回火调质件S回=F多+F