热处理的方式详解课件.ppt

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1、§1-9钢的热处理将钢在固态下进行不同方式的加热、保温和冷却，从而改变其内部组织，获得所需性能的工艺过程称为钢的热处理。纯粹利用钢材的原始性能来满足对零件日益趋高的使用要求常常是不经济的，有时甚至是不可能的。对同一种材料施以不同的热处理工艺获得截然不同的性能，可满足加工和使用要求因此热处理的应用日益广泛，几乎80%的机械零件都要热处理，至于工具（刀具、量具、模具）和轴承则100%都要进行热处理,以延长零件的使用寿命。一、热处理的基本概念1.目的→改善组织和性能2.机理→固态相变（纯金属的同素异构转变、合金的晶体结构改变）及原子扩散？钢烧红后放入水中急冷会变硬，

2、紫铜却不会4.分类3.工艺过程→加热+保温+冷却加热保温冷却普通热处理（整体热处理）表面热处理化学热处理形变热处理5.过热和过冷●过热---加热时高于平衡转变温度才发生相变●过冷---冷却时低于平衡转变温度才发生相变*加热转变温度：Ac1、Ac3、AccmAc1Ac3Accm*平衡转变温度：A1、A3、AcmAcmA3A1*冷却转变温度：Ar1、Ar3、ArcmAr3Ar1Arcm极缓慢加热、冷却时的相变温度线钢加热到A1以上时P向A转变二、钢加热时的组织转变（属于平衡转变）奥氏体化+奥氏体长大1.奥氏体的形成过程（=形核+长大）*完全A化（加热至Ac3或Ac

3、cm以上温度）F、P、Fe3CA*部分A化（仅加热至Ac1以上温度）PA部分A化部分A化完全A化Ac3线Accm线Ac1线根据加热温度的不同，奥氏体化可分为：2.奥氏体的长大过程奥氏体形成后，如果继续加热或保温，在伴随残余渗碳体溶解和奥氏体均匀化的同时，奥氏体晶粒将开始长大。奥氏体晶粒的长大是大晶粒吞并小晶粒的过程，其结果是使晶界面积减小，从而降低了表面能，因此它是一个自发的过程。780℃时A形成不到10S，碳化物溶解几百秒，A均匀化104S①奥氏体的晶粒度●起始晶粒度---刚刚完成奥氏体转变（晶界刚刚接触）时的A晶粒大小。●实际晶粒度---在具体的热处理或热

4、加工温度下实际获得的A晶粒大小。●本质晶粒度---将钢加热到930±10℃，保温3～８h，冷却后在放大100倍的显微镜下所测定的A晶粒大小。*本质晶粒度反映了钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向性。其与起始晶粒度和实际晶粒度是完全不同的概念。912℃以上标准晶粒度5～8级的为本质细晶粒钢标准晶粒度1～4级的为本质粗晶粒钢Review本质粗晶粒钢：奥氏体随温度的升高迅速长大的钢。如经锰硅脱氧的钢、沸腾钢等本质细晶粒钢：奥氏体晶粒长大倾向小，加热到较高温度才显著长大的钢。如经铝脱氧的钢、镇静钢等热处理生产中应严格控制加热温度，不能过热。常采用快速加热和短时间保温的方

5、法来细化晶粒。因为适当提高加热速度有利于增大过热度，使A晶粒细化，则冷却后的组织也越细，材料的强度、塑性、韧性越好；适当的保温时间有利于A均匀化，但保温时间过长将使晶粒过份长大，形成粗晶。②影响奥氏体晶粒度的因素热处理时的加热温度、加热速度、保温时间以及钢中的碳元素、合金元素的含量都会影响A的长大程度，从而影响实际晶粒度。加热温度越高、加热速度越慢、保温时间越长，实际晶粒度越粗。三、钢在非平衡冷却时的组织转变过冷奥氏体珠光体贝氏体马氏体●过冷奥氏体---在A1温度以下，未发生转变的、处于不稳定状态的奥氏体。●贝氏体---含碳略微过饱和的铁素体与弥散分布的微细渗

6、碳体的混合物，代号B。●马氏体---碳在-Fe中的过饱和固溶体，代号M。平衡冷却时组织F、P、Fe3C1、钢的等温冷却转变曲线（TTT曲线或C曲线）550℃600℃650℃MsMf转变开始线转变终了线-100℃PST珠光体转变B贝氏体转变马氏体转变温度时间A共析钢的TTT曲线230-50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;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--

7、-屈氏体(T);片间距为＜0.2μm(电镜);35～40HRC。层片间距越小（即从P→S→T），材料的强度、硬度、塑性、韧性越高。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屈氏体形貌像电镜形貌光镜形貌2）过冷奥氏体在550℃~Ms之间发生的转变贝氏体转变1）贝氏体B----含碳略微过饱和的铁素体与弥散分布的微细渗碳体的混合物。3）根据转变温度的不同，B分为上B和下B。●上贝氏体（在550℃~350℃的转变产物），其形态为羽毛状，即铁素体呈板条束状，渗碳体弥散分布于板条的边界上，强度低、脆性大，无实用价值。●下贝氏体（在350℃~Ms的转变产物

8、），其形态为针叶状，即铁素体呈针叶片状