材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》课件第七章 钢的加热与冷却.ppt

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1、热处理的定义：通过在固态下加热、保温和冷却，使钢材内部的组织结构发生变化，获得所需性能的一种工艺方法。第七章钢的加热一、金属加热的物理过程二、金属加热时的常见缺陷一、金属加热的物理过程1.加热热量的传递方式传导:热量直接由工件的一部分传递给另一部分，或由加热介质把热量传递到与其相邻的工件，无需媒介质点移动的加热过程。对流：依靠工件四周气体或液体相对移动，将受热质点传导给较冷金属表面进行加热。辐射:靠电磁波来传递热量的过程。2.加热方式及加热介质直接加热：利用金属内部电能----热能转换电磁----热能转换高能粒子轰击能量----热能转换等不需要加热介质的加热方式间接加热：利用媒介（如固体、

2、液体、气体或真空度10-3mm稀薄气体），以对流、传导、辐射方式向工件表面传递热量方式。直接加热----热源：电阻----电阻加热、电接触加热电磁波----红外线加热、感应加热低能粒子----激光加热、电子束加热、等离子加热间接加热----热源----介质：真空----低压充气、高纯度固体----固态颗粒、流动粒子液体----金属浴、盐浴、油浴气体----空气、保护气氛、可控气氛（1）过热和过烧过热：钢加热时由于加热温度过高或加热时间过长引起奥氏体晶粒粗大的现象。过烧：加热时，由于加热温度过高，造成晶界氧化或局部熔化的现象。过热可以重新退火或正火来补救，而过烧无法补救。二、金属加热时的常见

3、缺陷欠热、加热不足：导致奥氏体化不充分、第二相溶解不充分、缺陷组织（偏析、铁素体或魏氏组织、网状碳化物）不能消除、淬火不足等。（2）氧化和脱碳氧化----二、金属加热时的常见缺陷3Fe+2O2Fe3O42Fe+O22FeO4Fe+3O22Fe2O3Fe+H2OFeO+H23Fe+4H2OFe3O4+4H2钢铁在加热过程中遇到氧化性气体（O2、H2O等），使材料表面氧化腐蚀。氧化导致零件表面粗糙不平，影响零件的精度。（2）氧化和脱碳脱碳----二、金属加热时的常见缺陷钢铁在加热过程中，遇到脱碳性介质（CO2、H2O）时，导致表面碳含量降低。C+CO2COFe3C+CO23Fe+2COH2O+

4、CCO+H2脱碳结果使材料表面性能下降（硬度、强度、耐磨性、疲劳强度等）三、加热工艺规范加热温度加热时间加热速度γαT℃CFe热处理目的：—（1）改善可加工工艺性，如球化、软化、去应力退火等。（2）提高使用性能，强度、硬度等。热处理分类普通热处理退火;正火;淬火;回火;表面热处理表面淬火化学热处理感应加热热淬火火焰加热热淬火渗碳;渗氮;碳氮共渗;毛坯生产预备热处理机械加工最终热处理机械精加工预备热处理:退火;正火最终热处理:淬火;回火一般零件生产的工艺路线: