金属材料与制造工艺第6章.pptVIP

第三节 钢的整体热处理工艺 三、淬火 5、淬火缺陷与预防（常见淬火缺陷有四类） ④变形和开裂 原因:工件内外加热or冷却不一致,内部产生内应力。 结果 ?当σ内＞σs时,工件变形。 ?当σ内＞σb时,工件开裂报废。 预防 ?设计零件尺寸应合适。 ?变形小工件矫正,变形大or裂纹工件则报废。 第三节 钢的整体热处理工艺 四、回火 定义:将淬火钢重新加热到Ac1以下某温度,保温后冷却的热处理工艺。 淬火钢不经回火一般不能直接使用： ?淬火后得到性能很脆的马氏体组织。 ?淬火工件中有很大内应力,零件容易变形和开裂。 ?淬火马氏体和残余奥氏体是不稳定的组织,它有变为稳定状态的趋势,而使零件尺寸变化。 回火是淬火后紧接着进行的一种操作： 通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而也把淬 火和回火的联合工序称为最终热处理。 40钢回火温度对力学性能影响 钢在回火时组织变化 第三节 钢的整体热处理工艺 四、回火 1、钢淬火后进行回火时组织和性能变化 良好的综合性能。 回火索氏体（S回） 第四阶段 （T＞400℃） 内应力基本消除,良好的弹性。 回火托氏体（T回） 第三阶段 （250～400℃） 内应力大大降低,硬度基本不变。 M回＋B下 第二阶段 （200～300℃） 内应力有所下降,硬度不变。 回火马氏体（M回） 第一阶段 （T＜200℃） 材料性能 组织 回火阶段 第三节 钢的整体热处理工艺 四、回火 2、钢在回火时的四个阶段 应用：各种重要零件。(轴 齿轮 连杆等) 性能：良好的综合机械性能。 组织：S回（回火索氏体） 高温回火 (500～600℃) 应用：各种弹簧、弹簧夹头及锻模。 性能：弹性较高,硬度适中。 组织：T回（回火托氏体） 中温回火 (350～500℃) 各类高碳钢的工具、模具、量具。 性能：消除内应力和脆性,保持较高硬度。 组织：M回（回火马氏体） 注：常含有A? 低温回火 (150～250℃) 组织、性能、应用 回火的种类 注:淬火＋高温回火→调质处理 第三节 钢的整体热处理工艺 四、回火 3、回火的种类及应用 在应用中,有些零件表面要求耐磨性、硬度高,心部又要有一定强度和韧性(齿轮),只从材料上去解决较困难,通过表面热处理可以较好解决这一难题。 表面热处理分类 ?表面淬火 ?化学热处理 第四节 钢的表面热处理工艺 一、钢的表面淬火 定义:将工件表层迅速加热至淬火温度,而心部温度仍保持在临界温度以下,然后快速冷却,使钢表面至一定深度的组织为马氏体,心部仍为原本组织的热处理工艺。 特点:只改变工件表层的组织和性能。 表面淬火方法 ?感应加热表面淬火 ?火焰加热表面淬火 ?电接触表面淬火 ?电解液表面淬火等 第四节 钢的表面热处理工艺 第四节 钢的表面热处理工艺 一、钢的表面淬火 1、感应加热表面淬火 原理（见图） 特点 ?加热时间短,速度快,无保温时间。 ?生产效率高。 ?设备费用贵。 应用:适用大批量生产。 分类:高频、中频、低频三类。 注:感应加热表面淬火后,需进行低温回火,生产中常采用自回火法。 第四节 钢的表面热处理工艺 一、钢的表面淬火 2、火焰加热表面淬火 原理（见图） 特点 ?设备简单。 ?对大型or只需局部表面淬 火的工件都比较方便。 ?加热不够均匀且易过热。 ?生产效率较低。 应用:中碳钢、中碳合金钢制成的大型工件。 注:火焰加热表面淬火的淬硬层深度一般为2～6㎜,若再增加深度, 会使工件严重过热而产生裂纹。 火焰加热表面淬火示意图 二、钢的化学热处理 定义:将工件置于一定温度的活性介质中加热和保温,使介质中的活性原子渗入工件表面的热处理工艺。 特点:工件表层不仅有组织变化,还有化学成份变化。 化学热处理基本过程 ?分解—需要渗入介质在高温下分解成活性原子。 ?吸收—活性原子被钢表面吸附。 ?扩散—渗入元素原子向钢内部扩散,形成一定深度。 化学热处理种类 ?渗碳、渗氮、碳氮共渗:提高表面耐磨性。（常用） ?渗铝、渗铬:主要提高耐腐蚀性和耐热、抗氧化性。 第四节 钢的表面热处理工艺 气体渗碳法示意图 第四节 钢的表面热处理工艺 二、钢的化学热处理 1、渗碳 渗碳用钢:低碳钢和低合金钢。 渗碳介质:气体、固体、液体。 加热温度:900～950℃ 渗入速度:0.1㎜／h 渗后组织:表层0.85～1.05﹪wc 往内逐渐减小。 渗后热处理:工件渗碳后必须进行淬火＋低温回火工艺, 才能有效发挥渗碳层作用。 应用:受交变载