第八讲_钢的热处理工艺ppt课件.ppt

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1、教学重点：普通热处理工艺的加热温度、组织转变、目的和应用教学难点：淬火和回火教学方法：多媒体授课启发式教学授课班级：模具1002授课时间：2011、10教学目的：1、掌握钢的退火和正火2、掌握钢的淬火和回火钢的热处理之钢的普通热处理复习1、共析钢过冷奥氏体等温转变产物是什么？各有什么特征？钢的普通热处理工艺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:一.钢的退火(Annealingofsteel)一)定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃,

2、保温一段时间,然后随炉冷却。二)目的:消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。三)种类退火重结晶退火低温退火完全退火扩散退火球化退火再结晶退火去应力退火普通退火等温退火普通球化退火等温球化退火完全退火加热到Ac3以上20～30℃，保温，缓冷至600℃以下，再炉冷，得到接近平衡状态组织。主要用于亚共析钢和共析钢的锻件、轧件、铸件，使晶粒细化，组织均匀和消除残余应力，提高钢件的性能。过共析钢不宜完全退火，因析出网状渗碳体，降低钢的力学性能。球化退火使钢中的碳化物呈球状而进行的退火。将工件加热

3、到Ac1以上20～30℃保温，然后缓慢冷却。主要用于过共析钢，使钢中二次渗碳扩散退火(均匀化退火)将钢加热到略低于固相线温度（1050-1150），长时间保温，随炉冷却，使化学成分和组织均匀化。主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件或锻件。去应力退火为消除形变加工、锻造、焊接等以及铸件内存在的残余应力而进行的退火。铸钢件的温度为600～650℃，铸铁件为500～550℃，保温后在炉内缓慢冷却。组织不发生变化，只消除内应力，减少变形，稳定尺寸。四)工艺参数:温度(°C)名称Ac3+30～50完全退火Ac1+30～50

4、球化退火500～600去应力退火Ac3+150～250扩散退火四)工艺参数:五)热处理后的组织:原始组织共析钢球化退火组织(化染)700T10钢球化退火组织(化染)500二.钢的正火(Normalizingofsteel)一)定义:把零件加温到Ac3临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后在空气中冷却。二)目的:消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。三)工艺参数:温度(°C)名称Ac3+30～50亚共析钢Ac1+30～50共析钢Accm+30～50过共析钢四)工艺参数:四)热处

5、理后的组织:S(Wc=0.6～1.4%)S+F(Wc＜0.6%)五)应用范围:1.预备热处理:调整低、中碳钢的硬度;消除过共析钢中的Fe3CⅡ。2.最终热处理:用于力学性能要求不高的普通零件。三.钢的淬火(Quenchingofsteel)一)定义:把零件加温到Ac3或Ac1以上30～50℃,保温一段时间,然后快速冷却(水冷)。二)目的:为了获得马氏体组织,提高钢的硬度和耐磨性。三)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过共析钢钢在淬火时组织和性能的变化钢在

6、淬火时的冷却速度≧钢的临界冷却速度则：A被冷却到Ms线（Ms＝240℃）以下得到M。在钢的淬火冷却过程中，自Ms点开始，随温度的下降，M的转变量越来越多，但当温度再降低时，M就不会增加。说明在极大的过冷度下，原子不能扩散，A便无法以扩散的形式转变，只能以“无扩散”形式的方法转变为过饱和的α固溶体。因为αFe的含碳量呈饱和状态，从而使原来的体心立方晶格被撑长，变成了歪曲的体心立方晶格。晶格的变形部位从体心立方晶格承受力低的空间塞，出现了自我硬化，增加了变形的抗力，变成具有高的硬度，同时，也引起了内应力的增加。则：过

7、冷速度越大，M就越多；硬度越大，内应力就越大从上述原理看：钢的淬火会出现残余的A。钢的淬火工艺淬火是各种热处理中最复杂的一种工艺原因：1.冷却速度快，容易造成变形及开裂；2.冷却速度慢，达不到硬度；3.零件的复杂造成变形及开裂。淬火工艺的三要素加热温度目的：获得细及均匀的M。各种钢的淬火温度主要依靠其组织和类型及临界点；亚共析钢，适宜的淬火温度一般Ac3以上30～50℃；过共析钢，适宜的淬火温度一般Ac1以上30～50℃；合金钢，可以参照上述的加热温度，除少数的合金元素，如Mn等，大多数的合金元素可以使晶粒细化，

8、如稍微加温，可以获得中等的A,但可使合金元素充分溶解和均匀，达到均匀组织的合金钢五)淬火加热时间(τ)的选择:τ=αKD工件有效厚度(尺寸最小部位)装炉量有关系数一般K=1～1.5加热系数,与钢种及加热介质有关淬火加热中的氧化和脱碳一般的加热炉，与钢加热接触的介质是空气，在加热过程中，钢件与介质相互作用，在钢的表面产生氧化皮的现象，其化学反应：2Fe＋C2FeOFe＋CO