第5章 钢的热处理.pptVIP

第五章 钢的热处理 ( Heat Treatment of Steel ) 概述 钢在加热时的组织转变 钢在冷却时的组织转变 钢的普通热处理工艺 钢的表面热处理工艺 机械制造过程中的热处理 第一节 概述 第二节 钢在加热时的组织转变 转变温度 奥氏体的形成 奥氏体晶粒度及对力学性能的影响 一.转变温度( transformation temperature ) 三. 奥氏体晶粒度及对 力学性能的影响 钢的本质晶粒度示意图 二)奥氏体晶粒大小对钢的 力学性能的影响 第三节 钢在冷却时的组织转变 钢在热处理时的冷却方式 过冷奥氏体的等温冷却转变 过冷奥氏体的连续冷却转变 一.钢在热处理时的冷却方式 二.过冷奥氏体的等温冷却转变 共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图 三) 转变产物的组织与性能 珠 光 体 形 貌 像 索 氏 体 形 貌 像 屈 氏 体 形 貌 像 三) 转变产物的组织与性能 上贝氏体组织金相图 三) 转变产物的组织与性能 下贝氏体组织金相图 三) 转变产物的组织与性能 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 亚共析钢的TTT曲线 过共析钢的TTT曲线 四) 影响 TTT 曲线形状 与位置的因素 三.过冷奥氏体的连续冷却转变 一) 共析碳钢 CCT 曲线建立过程示意图 第四节 钢的普通热处理工艺 一.钢的退火(Annealing of steel) 二.钢的正火( Normalizing of steel ) 三.钢的淬火 ( Quenching of steel ) 四.钢的回火 ( Tempering of steel ) 。回火组织与性能： ●回火时 碳化物逐渐析出，A’ 逐渐消失，形成碳化物分布在 M 或 F 的基体之上 的 粒状组织。 ●随回火温度升高，颗粒渐粗， 硬度渐低。因此组织粒度可调，材料性能可调。 ●与片状组织相比，粒状组织在相同强度时韧性更好，具有更好的综合力学性能。 1．马氏体的分解（200℃以下） 回火时马氏体中过饱和的碳发生短距离的迁移，形成极细的ε碳化物(Fe2.4C)，以薄片存在马氏体片中，这种组织称为回火马氏体，马氏体中碳的过饱和度下降，晶格从体心正方向体心立方发展，残余奥氏体基本未发生变化。 2．残余奥氏体的分解（200－300℃） 马氏体向回火马氏体转变时，由于压应力的减小，残余奥氏体发生分解生产下贝氏体。回火马氏体的组织与下贝氏体非常相象，难区区，分统一称为回火马氏体。碳化物在光学显微镜下是不可见的，组织形貌有原来亮白色变为灰暗色。 3．回火屈氏体的形成（250－400℃） 这时碳的扩散运动能力有所加强，过渡碳化物转变成稳定渗碳体，铁素体的过饱和度明显减少，内应力大大消除，碳化物和母相的共格关系消失，原马氏体片的外形不清晰，大约到400℃全部完成， 这时的组织为在铁素体上均匀分布极细的渗碳体，称为“回火屈氏体”。在光学显微镜下，可以看到部分残存的原马氏体的痕迹，但看不到碳化物，组织几乎为一片黑。 4．碳化物的聚集长大（400℃以上） 到400℃以上，铁素体已经不是过饱和，一方面铁素体中的缺陷按回复机制不断下降，另一方面，渗碳体的颗粒在界面能的驱使下，以大吃小的合并方式不断长大。得到平衡状的铁素体中分布着颗粒状的碳化物混合组织，称为“回火索氏体”。随着到达的温度愈高，相应渗碳体颗粒就愈大。在光学显微镜下可以看到渗碳体的颗粒。 回火组织 微观组织分析结果：随着回火温度的升高，马氏体在150－400℃变化明显；残余奥氏体200℃开始分解，300℃消失；内应力不断减小，450℃基本消失；碳化物成分向渗碳体过渡，尺寸不断增大，超过600℃会明显加速生长。 回火索氏体组织金相图 回火屈氏体组织金相图 回火马氏体组织金相图 第五节 钢的表面热处理工艺 表面淬火 化学热处理 一.表面淬火( Surface Hardening ) 1.感应加热表面淬火 2.火焰加热表面淬火 2)火焰加热表面淬火的特点: 二.化学热处理 (