最新金属材料及热处理-第六章-钢的热处理课件PPT课件.ppt

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1、金属材料及热处理-第六章-钢的热处理课件第一节　钢的热处理原理图6-1　热处理的基本工艺曲线一、钢在加热时的组织转变1.奥氏体的形成第一节　钢的热处理原理图6-2　共析钢的奥氏体形成过程示意图a)A形核　b)A长大　c)剩余FC溶解　d)A均匀化(1)第一阶段为奥氏体形核　钢在加热到A1时，奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体的相界面上形成。(2)第二阶段为奥氏体晶核长大　奥氏体形核后的长大，是新相奥氏体的相界面向着铁素体和渗碳体这两个方向同时推移的过程。第一节　钢的热处理原理(3)奥氏体晶粒度对钢在室温下的组织和性能的影响　奥氏体

2、晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑、韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能(特别是冲击韧度)降低，甚至在淬火时产生变形、开裂。(4)奥氏体晶粒的长大及控制第一节　钢的热处理原理图6-6　奥氏体晶粒度随加热温度变化趋势示意图1)加热温度和保温时间。第一节　钢的热处理原理2)加热速度。二、钢在冷却时的组织转变1.过冷奥氏体等温转变图(1)奥氏体等温转变图的建立　选用共析钢制成很多薄片试样。图6-7　共析钢的奥氏体等温转变图第一节　钢的热处理原理(2)奥氏体等温

3、转变产物与性氏体转变产物的组织和性能，取决于转变温度。1)珠光体转变区域。图6-8　索氏体a)光学显微500×　b)电子显微1500×第一节　钢的热处理原理图6-9　托氏体a)光学显微1000×　b)电子显微15000×2)贝氏体转变区域(550~240℃)。第一节　钢的热处理原理图6-10　上贝氏体a)光学显微500×　b)电子显微10000×第一节　钢的热处理原理图6-11　下贝氏体a)光学显微500×　b)电子显微10000×3)马氏体转变区域。第一节　钢的热处理原理①针状马氏体：如图6-14所示，主要出现在高碳钢中，所以

4、又叫高碳马氏体。最先在奥氏体晶粒内形成的马氏体晶粒比较大，其长度可以贯穿奥氏体晶粒。针状马氏体晶体是一批一批形成的，彼此之间成一定角度。针状马氏体组织硬度高、脆性大。由于马氏体形成的速度极快，马氏体晶体彼此相遇，造成很大的撞击，因而在马氏体晶体内部或晶界地方容易出现显微裂纹，这就又增加了针状马氏体的脆性，同时也增加了淬火开裂的倾向。通过高倍透射电镜分析证明，马氏体针内充满大量细小的孪晶带亚结构。因此，针状马氏体又称为孪晶马氏体。第一节　钢的热处理原理图6-12　马氏体的晶格模型第一节　钢的热处理原理图6-13　马氏体的含碳量与硬

5、度之间的关系第一节　钢的热处理原理图6-14　针状马氏体400×(=1.3%钢)②板条马氏体：如图6-15所示，主要出现在低碳钢中，又称为低碳马氏体。它是由许多呈板条状的马氏体群所构成的。第一节　钢的热处理原理在一个马氏体群里，又有许多长而窄的大致相互平行的马氏体晶体(板条)。在一个奥氏体晶粒内，通常可以形成几个马氏体群，先形成的马氏体群的领域大，后形成的则小。图6-15　板条马氏体a)光学显微400×　b)电子显微800×第一节　钢的热处理原理表6-1　板条马氏体和针状马氏体的性能比较第一节　钢的热处理原理图6-16　含碳量

6、对点和马氏体形态的影响(3)碳对C曲线的影响　在正常加热条件下，wC<0.77％时，随着含碳量的增加，C曲线右移；第一节　钢的热处理原理而当wC>0.77％时，随着含碳量增加，C曲线左移。图6-17　碳钢的C曲线比较a)亚共析碳钢　b)共析碳钢　c)过共析碳钢第一节　钢的热处理原理2.过冷奥氏体在连续冷却条件下的转变图6-18　共析钢的连续冷却速度对其组织性能的影响第一节　钢的热处理原理图6-19　共析钢的连续冷却转变图(虚线是C曲线)1)连续冷却时曲线靠右一些，这是因为鼻尖以上温度越低，第一节　钢的热处理原理孕育期越短。2)

7、连续冷却转变组织不均匀，先转变的组织较粗，后转变的组织较细。3)连续冷却转变的曲线只有C曲线的上半部分，没有下半部分。第二节　钢常用的热处理工艺一、钢的退火和正火1.退火(1)完全退火和不完全退火　完全退火又称重结晶退火，是将钢件加热到Ac3+(30～50)℃，保温后在炉内缓慢冷却的工艺方法。图6-20　高速钢的等温退火与完全退火的比较第二节　钢常用的热处理工艺(2)等温退火　将钢件加热到Ac3+(30～50)℃(亚共析钢)或Ac1+(20～40)℃(共析钢和过共析钢)，保温一定时间后冷却到稍低于Ar1某一温度进行等温转变，以获

8、得珠光体组织，然后在空气中冷却的工艺方法，称为等温退火，如图6-20中实线所示。(3)球化退火　球化退火是将过共析钢件加热到Ac1+(10～20)℃。图6-21　球状和片状渗碳体切削的比较a)球状渗碳体　b)片状渗碳体第二节　钢常用的热处理工艺(4)去应力退火