工程材料 第五章 钢的热处理.ppt

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1、第五章钢的热处理第一节钢在加热时的转变第二节过冷奥氏体转变曲线第三节钢的普通热处理第四节钢的表面淬火与化学热处理预备热处理最终热处理W18Cr4V钢热处理工艺曲线时间温度/℃基本的热处理工艺实际的热处理工艺曲线第一节钢在加热时的转变一、临界温度与实际转变温度二、共析钢的奥氏体形成过程共析钢奥氏体化过程亚共析钢和过共析钢的奥氏体化过程与共析钢基本相同。但由于先共析或二次Fe3C的存在,要获得全部奥氏体组织,必须相应加热到Ac3或Accm以上.三、奥氏体晶粒大小及影响因素起始晶粒度实际晶粒度本质晶粒度本质粗晶粒钢本质细晶粒钢930

2、~950℃温度，℃晶粒大小Ac1钢的本质粗晶粒度示意图加热温度保温时间化学成分奥氏体晶粒大小第二节过冷奥氏体转变曲线一、过冷奥氏体等温转变曲线1.曲线的测定时间温度A1MSMfA过冷PBMA→MA→BA→P转变开始线转变终了线奥氏体等温转变曲线分析（1）各条线的含义（2）各区域组织（3）孕育期（4）过冷奥氏体等温转变特点2.过冷奥氏体等温转变过程及产物（1）珠光体转变―高温转变珠光体索氏体托氏体珠光体的组织为铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物，根据片层间距细分为三类。Fe3C珠光体形成过程珠光体转变珠光体转变过程观察（2）贝氏

3、体转变―中温转变上贝氏体下贝氏体光学显微镜贝氏体的形貌上贝氏体呈羽毛状，下贝氏体呈竹叶状上贝氏体强度和塑性都低，无实用价值上贝氏体转变过程下贝氏体转变上贝氏体转变过程观察（3）马氏体转变―低温转变马氏体组织板条状片状马氏体形态与含碳量的关系0.45%C0.2%C1..2%C板条马氏体量C，%体积，%马氏体的形态与含碳量的关系马氏体转变观察马氏体转变的特点（1）无扩散性（2）共格切变性马氏体转变切变示意图马氏体转变产生的表面浮凸MfMsM(90%)M(50%)’（3）无孕育期及变温转变（4）转变不完全3.影响C曲线的因素（1）含

4、碳量对C曲线的影响Cr对C曲线的影响（2）合金元素对C曲线的影响（3）奥氏体化条件对C曲线的影响二、过冷奥氏体连续冷却转变曲线共析钢CCT曲线过共析钢CCT曲线亚共析钢CCT曲线又称CCT曲线，是通过测定不同冷速下过冷奥氏体的转变量获得的。1.共析钢的CCT曲线Vk’Vk时间/s温度/℃共析钢的CCT图共析温度连续冷却转变曲线完全退火正火等温转变曲线油淬水淬M+A’M+T+A’SP200100用TTT曲线定性说明共析钢连续冷却时的组织转变炉冷空冷油冷水冷PST+M+A’M+A’P退火正火淬火均匀A细AP(炉冷)(空冷)S(油冷)

5、T+M+A’M+A’(水冷)淬火A1MSMf时间650℃600℃550℃45钢850℃油冷组织M+T第三节钢的普通热处理一、钢的退火二、钢的正火50钢正火组织T12钢正火组织正火温度热处理与硬度关系合适切削加工硬度范围C,%硬度HVHRC淬火正火完全退火球化退火正火的组织正火的目的正火的温度范围正火三、钢的淬火1.碳钢碳钢的淬火温度合金钢Ac3+30~50℃（亚共析钢）Ac1+30~50℃（共析和过共析钢）Ac3+50~100℃（亚共析钢）Ac1+50~100℃（共析和过共析钢）2.淬火介质理想淬火曲线示意图MsMf3.淬火方法

6、各种淬火方法示意图1—单液淬火法2—双液淬火法3—分级淬火法4—等温淬火法淬火方法四、钢的回火1.回火时组织的变化（1）马氏体的分解阶段透射电镜下的回火马氏体形貌（2）残余奥氏体分解回火马氏体（3）碳化物转变回火托氏体（4）渗碳体颗粒长大并形成球状光镜下回火索氏体电镜下2.回火时性能的变化淬火钢硬度随回火温度的变化40钢力学性能与回火温度的关系3.回火脆性4.回火的种类及应用广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。应用获得良好的综合力学性能，即在保持较

7、高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。提高e及s，同时使工件具有一定韧性。在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力。回火目的S回T回M回回火组织500-650℃350-500℃150-250℃回火温度高温回火中温回火低温回火适用于弹簧热处理淬火加高温回火的热处理称为调质处理，简称调质。弹簧热处理五、钢的淬透性淬透性的测定淬透性的表示方法（1）用淬透性曲线表示（2）用临界淬透直径表示马氏体马氏体索氏体临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。淬透性的应用预测硬度分布进行选材第四节钢的表面淬火

8、与化学热处理1.感应加热表面淬火感应加热表面淬火示意图利用交流电流在工件表面感应巨大涡流，使工件表面迅速加热的方法。一、表面淬火高频感应加热表面淬火2.火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火火焰加热表面淬火示意图二、钢的化学热处理1.钢的渗碳（1）渗碳方法气体渗碳法示