第六章钢的热处理2.pptVIP

3、稳定尺寸。淬火M和A’都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。回火可使M与A’转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。 4、对于某些高淬透性的钢，空冷即可淬火，如采用 二、钢在回火时的转变 淬火钢回火时的组织转变主要发生在加热阶段。随加热温度升高，淬火钢的组织发生四个阶段变化。 ㈠ 回火时组织转变 1、马氏体的分解 ?100℃回火时，钢的组织无变化。 100-200℃加热时，马氏体将发生分解，从马氏体中析出?-碳化物 在光镜下M回为黑色，A’为白色。 ? 0.2%C 时，不析出碳化物。只发生碳在位错附近的偏聚。 2、残余奥氏体分解 衡成分, 内应力大量消除，M回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C组织，称回火托氏体，用T回表示。 4、Fe3C聚集长大和铁素体多边形化 ㈡ 回火时的性能变化 回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。 200℃以下，由于马氏体中碳化物的弥散析出，钢的硬度并不下降，高碳钢硬度甚至略有提高。 三、回火脆性 淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高。 在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称回火脆性。 1、第一类回火脆性 又称不可逆回火脆性。是指淬火钢在250-350℃回火时出现的脆性。 2、第二类回火脆性 又称可逆回火脆性。是指淬火钢在500-650℃范围内回火后缓冷时出现的脆性。 回火后快冷不出现，是可逆的。 防止办法： ⑴ 回火后快冷。 四、回火种类 根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类。 第七节 钢的表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 表面淬火目的： ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。 适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。 1、表面淬火用材料 ⑴ 0.4-0.5%C的中碳钢。 含碳量过低，则表面硬度、耐磨性下降。 含碳量过高，心部韧性下降； ⑵ 铸铁提高其表面耐磨性。 2、预备热处理 ⑴工艺： 对于结构钢为调质或正火。 前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件。 ⑵目的: ①为表面淬火作组织准备； ② 获得最终心部组织。 3、表面淬火后的回火 采用低温回火，温度不高于200℃。 回火目的为降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。 4、表面淬火+低温回火后的组织 表层组织为M回；心部组织为S回(调质)或F+S(正火)。 5、表面淬火常用加热方法 ⑴ 感应加热: 利用交变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。 感应加热分为： ① 高频感应加热 频率为250-300KHz，淬硬层深度0.5-2mm ② 中频感应加热 频率为2500-8000Hz，淬硬层深度2-10mm。 ③ 工频感应加热频率为50Hz，淬硬层深度10-15 mm 感应加热表面处理的特点： 加热速度快，过热度大，淬火后组织为细的隐晶马氏体，硬度高、脆性低； 工件有较大的残余压应力具有较高的疲劳强度； 加热时间快，工件不易氧化和脱碳，工件变形小，表面质量好； 加热温度和淬硬层深度容易控制，便于实现自动化 设备较贵，形状复杂零件的处理较难。 ⑵ 火焰加热: 利用乙炔火焰直接加热工件表面的方法。成本低，但质量不易控制。 ⑶ 激光热处理: 利用高能量密度的激光对工件表面进行加热的方法。效率高，质量好。 第八节 钢的化学热处理 化学热处理是将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层从而改变工件表层化学成分和组织，进而改变其性能的热处理工艺。 与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。 化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。 根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。 一、化学热处理的基本过程 1、介质(渗剂)的分解: 分解的同时释放出活性原子。 如：渗碳 CH4→2H2+[C] 氮化 2NH3→3H2+2[N] 2、工件表面的吸收: 活性原子向固溶体溶解或与钢中某些元素形成化合物。 3、原子向内部扩散。 二、钢的渗碳是指向钢的表面渗入碳原子的过程。 1、渗碳目的 提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。 2、渗碳用钢 3、渗碳方法 ⑴ 气体渗碳法 将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。 渗剂为气体 (煤气、液化气等)或有机液体(煤油、甲醇等)。 ⑵ 固体渗碳法 将工件埋入渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。 渗剂为木炭。 优点：操作简单； 缺点：渗速慢，劳动条件差。 4、渗碳温度：900