人文钢的热处理.pptVIP

第三章 钢的热处理 第一节 钢在加热冷却时的组织转变 珠 光 体 形 貌 像 索 氏 体 形 貌 像 屈 氏 体 形 貌 像 上贝氏体组织金相图 下贝氏体组织金相图 低碳板条状马氏体组织金相图 高碳针片状马氏体组织金相图 第二节 钢的退火与正火 第三节 钢的淬火(Quenching) 第四节 回火(Tempering) 第五节 钢的表面热处理（Surface Heat Treatment Of Steel） 预先热处理 重要零部件制造工艺中路线 铸造锻造 退火 正火 粗加工 淬火 回火 精加工 成品 最终热处理 目的： 细化晶粒； 降低硬度，改善钢的成形和切削加工性能 消除内应力。 一、退火（annealing ） 分类：按退火的目的和工艺特点可分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。 将相本无种，男儿当自强。 定义： 加热 缓冷 P 退火 钢 临界温度以上或以下 1.完全退火（full annealing ） 适用范围：亚共析钢 加热温度： Ac3+30～50℃ 目的：细化组织，降低硬度，改 善切削加工性能，消除内应力 室温组织：F+P AC3+30 ～50 ℃ 2.球化退火（spheroidizing annealing ） 适用范围：共析钢和过共析钢 加热温度： Ac1+20~30℃ 目的：使网状或片状 Fe3CⅡ球化。 组织：球状珠光体 AC1+20 ～30 ℃ 3.等温退火(isothermal annealing ) 工艺：加热到Ac1+30~50℃或Ac3+30~50℃，保温后， 迅速冷却至Ar1以下某一位温度，待A都变为P 类组织，出炉空冷。 组织：P类 优点：退火时间短，组织均匀。 4.去应力退火（relief annealing ） 目的：去除残余应力 加热温度：T加热＜AC1（500～600℃） 应用：消除铸件，锻件，焊接件等的残 余内应力。 扩散退火 去应力退火 5.均匀化退火（扩散退火） 目的：消除偏析；均匀成分、组织 加热温度： AC3＋150 ～250 ℃ 组织：亚共析钢为P+F。 应用：主要用于质量要求高的合金钢 铸锭、铸件、锻件。 4.再结晶退火(recrystallization annealing) 工艺：加热到Ac1以下50-150℃，或T再+30-50℃，保温，缓冷。 目的：消除加工硬化，恢复钢材的塑韧性。 应用：冷加工后的工件消除加工硬化。如在钢丝拉拔过程中，中间进行的退火。 二、正火（normalizing) 定义：将工件加热到Ac3或Accm以上30～50℃，保温后从炉中取出在空气中冷却的热处理工艺。 目的： 低碳钢：提高硬度，利于切削。 过共析钢：消除网状二次渗碳体，利于P球化。 中碳钢和中碳低合金钢：受力不大，性能要求不高可作为最终热处理。 F+P A+Fe3C P+Fe3C F P 正火 Accm Ac3 30—50℃ 组织和性能 强度 正火 620 退火 530 硬度 正火 210 退火 160 塑性 正火 45 退火 49 45钢正火与退火性能比较图 退火与正火的选择 1.从切削加工性方面考虑 低碳钢采用正火；中碳钢用退火、正火都行；过共析钢在消除网状渗碳体后采用球化退火。 2.从使用性能方面考虑 一些受力不大的工件，性能要求不高，可用正火作为最终热处理；形状复杂、尺寸大或重要零件采用退火。 3.从经济性方面考虑 正火成本低，退火成本高。在满足钢质量的前提下，应尽可能用正火代替退火。 定义： 一、淬火的目的 获得M或B下组织，提高钢的的硬度和耐磨性。 二、淬火温度和加热时间的选择 1.淬火温度的选择 亚共析钢：AC3+30 ～50 ℃； 共析钢及过共析钢：AC1 +30 ～50 ℃。 加热 快冷＞vk B区等温 M B下 钢 Ac3或Ac1以上A化 三、淬火冷却(quench cooling) 淬火冷却是决定淬火质量的关键，理想的冷却速度应是如图所示的速度。 但到目前为止还没有找到十分理想的冷却介质能符合这一理想的冷却速度的要求。 650℃以上，慢，减小热应力 650-400 ℃，快，避免C曲线 400 ℃以下，慢，减轻相变应力 时间(s) 300 102 103 104 10 1 0 800 -100 100 200 500 600 700 温度 (℃) 0 400 A1 Ms Mf