工程材料（精品课程）课件.ppt

《工程材料（精品课程）课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《机械工程材料》第5章钢的热处理(1)机械系杨建群第5章钢的热处理钢在加热时的组织转变钢在冷却时的组织转变钢的整体热处理方法钢的表面热处理工艺热处理工件的结构工艺性5.1钢的热处理基础一、概述1.热处理的定义:在固态下，将钢进行适当的加热、保温和冷却，以获得所需的组织结构与性能的工艺操作，称为钢的热处理。时间温度临界温度热加保温冷却2.热处理的主要目的:改变钢的性能。3.热处理的应用范围:整个制造业。4、热处理的参数：加热温度、保温时间、冷却速度。5、热处理的依据：利用铁的同素异晶转变，使钢在不同的加热和冷却过程中，产生组织结构变化。6.热处理的分类整体热处

2、理表面热处理退火;正火;淬火;回火;表面淬火化学热处理感应加热表面淬火火焰加热表面淬火渗碳;渗氮;碳氮共渗;热处理5.2钢在加热时的组织转变转变温度奥氏体的形成奥氏体晶粒度及对力学性能的影响一.转变温度二、奥氏体的形成FFe3C未溶Fe3CA残余Fe3CAAAA形核A长大残余Fe3C溶解A均匀化三.奥氏体晶粒度及其影响因素1、奥氏体晶粒度表示晶粒大小的尺度称为晶粒度，一般用单位长度或单位体积内的晶粒数量或晶粒度的级别来衡量。晶粒度级别可用p42的公式计算：n=2G-1式中：n—放大100倍后，每平方英寸视场中所含有的平均晶粒数；G——晶粒度级别（共分12级：

3、1~4为粗晶，5~8为细晶，9~12为超细晶）（1）.起始晶粒度:珠光体刚刚转变成奥氏体的晶粒大小。（2）.实际晶粒度:热处理后所获得的奥氏体晶粒的大小。（3）.本质晶粒度:度量钢本身晶粒在930℃以下,随温度升高,晶粒长大的程度。钢的本质晶粒度示意图2、奥氏体晶粒大小对钢的力学性能的影响（1）.奥氏体晶粒均匀细小,热处理后钢的力学性能提高。（2）.粗大的奥氏体晶粒在淬火时容易使工件产生较大的变形甚至开裂。3、影响奥氏体晶粒度的因素（1）.加热速度、加热温度、保温时间加热温度愈高、保温时间愈长，则奥氏体晶粒愈粗大；（2）.合金的成分若在钢中加入一些形成碳化物

4、的合金元素（Cr、W、Mo、V、Ti…），可有效地阻止奥氏体晶粒长大；（3）.原始组织钢的原始组织愈细小，则加热后的奥氏体晶粒愈细。5.3钢在冷却时的组织转变钢在热处理时的冷却方式过冷奥氏体的等温冷却转变过冷奥氏体的连续冷却转变一.钢在热处理时的冷却方式加热保温时间温度临界温度连续冷却等温冷却二.过冷奥氏体的等温冷却转变1.建立共析钢过冷奥氏体等温冷却转变曲线----TTT曲线(C曲线)T---timeT---temperatureT---transformation共析碳钢TTT曲线建立过程示意图时间(s)3001021031041010800-10010

5、0200500600700温度(℃)0400A12、共析碳钢TTT曲线的分析稳定的奥氏体区过冷奥氏体区A转变开始线A向产物转变终止线A+产物区产物区A1～550℃;高温转变区;扩散型转变;P转变区。550～230℃;中温转变区;半扩散型转变;贝氏体(B)转变区;230～-50℃;低温转变区;非扩散型转变;马氏体(M)转变区。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf时间(

6、s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf3、转变产物的组织与性能（1）.珠光体型(P)转变(A1～550℃):A1～650℃:P;5～25HRC;

7、片间距为0.6～0.7μm(500×)。650～600℃:细片状P---索氏体(S);片间距为0.2～0.4μm(1000×);25～36HRC。600～550℃:极细片状P---屈氏体(T);片间距为＜0.2μm(电镜);35～40HRC。珠光体形貌像光镜下形貌电镜下形貌光镜形貌电镜形貌索氏体形貌像托氏体形貌像电镜形貌光镜形貌（2）.贝氏体型(B)转变(550～230℃):550～350℃:上贝氏体（B上）;40～45HRC;B上=过饱和碳α-Fe条状+Fe3C细条状过饱和碳α-Fe条状Fe3C细条状羽毛状350～230℃:下贝氏体（B上）；50～60HR

8、C;B下=过饱和碳α-Fe针叶状+Fe3C细片状过饱