钢的整体热处理.doc

《钢的整体热处理.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、项目五钢的整体热处理【内容简介】本项目主要介绍钢在整体热处理中各处理方法的目的，具体热处理的工艺和应用。【学习目标】(1)了解整体热处理的工艺过程；(2)掌握退火、正火、淬火、回火目的、特点及应用。热处理工艺是指通过加热、保温和冷却来改变材料内部组织和结构，以获得所需性能的方法。分为退火、正火、淬火、回火及化学热处理等。§5.1钢的退火将钢加热到临界点Ac1以上或以下的一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织，这种热处理工艺称为退火。一、退火的目的1.降低钢件的硬度以利于切削加工；2.消除残余应力，以防钢件变形与开裂；3.细化晶粒，改善组织，以提高钢的力学性能，并

2、为最终热处理做准备。二、退火的方法与应用根据钢的成分和目的不同，退火又分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和去应力退火等。1.完全退火和不完全退火完全退火又称重结晶退火。将亚共析钢加热至Ac3以上30~50℃，保温足够时间奥氏体化后，随炉缓慢冷却(或随炉冷却至500~600℃以下后空冷)，从而获得接近平衡状态的组织，这种热处理工艺称为完全退火。完全退火的目的为：消除铸、锻件中存在的内应力，细化晶粒，降低硬度，便于切削加工。完全退火只适用于亚共析钢，不适用于过共析钢。适用范围亚共析钢、合金钢的铸、锻、热轧、焊件的预备热处理(切削加工前或热处理前的预备热处理)。不完全退火是将亚共析

3、钢在Ac1~Ac3之间或过共析钢在Ac1~Accm之间两相区加热，保温足够时间后缓慢冷却的热处理工艺。不完全退火的目的是：改善珠光体组织，消除内应力，降低硬度以便切削加工。亚共析钢不完全退火的温度一般为740~780℃，其优点是加热温度低，操作条件好，节省燃料和时间。2.等温退火将钢件加热至Ac3+(30~50)℃(亚共析钢)或Ac1+(20~40)℃(共析钢和过共析钢)，保温一定时间后冷却到稍低于Ar1某一温度进行等温转变，以而获得珠光体组织，然后空冷却的工艺方法称为等温退火。等温退火的目的与完全退火相同，能获得均匀的预期组织，可有效缩短退火时间。生产中常用等温退火来代替完全退火。3

4、.球化退火球化退火是将过共析钢加热到Ac1+(10~20)℃,保温一定时间后以适当的方式冷却使钢中的碳化物由片状变为球状，并均匀分布在铁素体基体上的热处理工艺。主要用于过共析钢及共析钢的锻轧件，是一种不完全退火。球化退火的目的是：由片状珠光体变为粒状珠光体，可降低钢的硬度、改善切削加工性，改善组织、提高塑性。图5-1GCr15轴承钢球化退火工艺曲线4.去应力退火去应力退火是将钢件加热到Ac1以下100~200℃，保温一定时间后缓慢随炉冷却的工艺方法。这种处理可以消除由于变形加工、机械加工、铸造、锻造、热处理及焊接所产生的残余应力。去应力退火温度通常为500~650℃，随炉缓慢冷却至20

5、0℃出炉。5.扩散退火(均匀化退火)扩散退火是把铸锭或铸件加热到Ac3以上150~200℃(通常为1100~1200℃)，保温时间为10~15小时后随炉冷却。主要用于合金钢锭或铸件，使合金元素扩散均匀，以消除或减弱枝晶偏析。扩散退火后钢的晶粒很粗大，因此一般还要进行完全退火或正火来细化晶粒。§5.2钢的正火正火是将钢加热到Ac3或Acm以上约50~70℃，保温一定时间后，在空气中冷却得到珠光体类组织的热处理工艺。正火和退火的主要区别在于前者冷却速度较快，过冷度较大，通常获得索氏体组织。正火的目的：(1)对于大锻件、截面较大的钢材、铸件，用正火来细化晶粒，均匀组织(如消除魏氏组织或带状组

6、织)，为淬火处理作好组织准备，此时正火相当于退火的效果。(2)低碳钢退火后硬度太低，切削加工中易粘刀，光洁度较差。改用正火，可提高硬度，改善切削加工性。(3)可以作为某些中碳钢或中碳低合金钢工件的最终热处理，以代替调质处理，具有一定的综合力学性能。(4)用于过共析纲，可消除网状二次碳化物，为球化退火作好组织上的准备。图5-2退火与正火的加热温度范围示意图§5.3钢的淬火将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上30~50℃，保温一定时间，然后在水或油等冷却介质中快速冷却，得到马氏体等不稳定组织的热处理工艺称为淬火。淬火的主要目的是：把奥氏体化工件淬成马氏体，获得所需要的力学性能。淬火是钢的最重

7、要的热处理工艺，也是钢的主要强化方法。一、淬火工艺1.淬火温度的选择淬火温度即钢的奥氏体化温度，原则是获得均匀细小的奥氏体组织。亚共析钢的淬火加热温度为：Ac3+30~50℃；过高会得到粗大的马氏体组织，过低会保留未溶铁素体，使钢的强度硬度下降。过共析钢的淬火加热温度为：Ac1+30~50℃；过高得到粗针状马氏体，引起严重变形，增大开裂倾向；过低则得不到马氏体组织。2.保温时间保温时间是指工件装炉后，炉温升到淬火加热温度后所需保持的时间。保温的