钢的热处理.要点解析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.钢的正火 （1）概念：将钢件加热到Ac3（亚共析钢）或Accm （过共析钢）线以上30～50 oC ，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理方法。 （2）目的： 1）对低碳钢，可细化晶粒，提高硬度，改善加工性能； 2）对中碳钢，可提高硬度和强度，作为最终热处理； 3）对高碳钢，可为球化退火作准备 。 退火与正火的加热温度范围 （2）目的： 提高钢的硬度、强度和耐磨性并保持足够的韧性。 （1）概念： 将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间后，快速冷却的热处理工艺。 3.钢的淬火 （3）淬火剂：水、矿物油、盐水和碱水等。 （4）淬火方法: a. 单液淬火：投入至一种 冷却 剂中冷却至室温。 特点：操作简单，容易实现自动化。 b. 双液淬火：先水后油，或先油后空气。 特点：可防止变形与开裂。 c.分级淬火：先放入一定温度的盐浴或碱浴中，再空冷。 特点：有效减小内应力，防止变形与开裂； 但只适于小尺寸工件。 淬火冷却介质的选择 盐水、水、油、碱浴、硝盐浴等 （5）钢的淬透性 把从表面开始到马氏体量占50％的区域作为统计标准，算作钢材的淬硬层；再把这个淬硬层的厚薄深浅作为热处理性能的一种考核指标，称之为淬透性。 影响钢的淬透性的因素 钢材的化学成分 淬火加热温度 冷却介质的特性 冷却的方式方法 零件的形状尺寸 加热方式等 a. 回火的概念： 将淬火后钢件再加热到Ac1以下的某一温度，保 温一定时间后，然后冷却到室温的热处理工艺 。 b. 回火的目的： 降低淬火钢的脆性，提高韧性，调整硬度，消除内应力，稳定工件的尺寸，获得所需要的力学性能。 4.钢的回火 c. 回火的种类 按回火温度的不同，回火可分以下三种： 低温回火：150 oC ~250 oC 中温回火：350 oC ~500 oC 高温回火：500 oC ~650 oC 低温回火（150～250）oC 目的：保持淬火钢的高硬度和高耐磨性，降低淬火应力，减少钢的脆性。硬度为58--64HRC。 主要用于：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳淬火件和表面淬火件。 中温回火（350～500）oC 目的：获得高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。 又称弹性处理。硬度为35--45HRC. 主要用于：弹性零件及热锻模具等。 高温回火（500～650）oC 目的：获得良好的综合力学性能。 又称调质处理。硬度为25--35HRC. 主要用于：各种重要结构零件如螺栓、齿轮及轴承。 钢的回火 三、钢的表面热处理 为了兼顾零件表面和心部两种不同性能要求,生产中广泛采用表面热处理的方法,即表面淬火和化学热处理. 1、表面淬火 （1）概念：指仅改变钢的表层组织的局部热处理工艺。 （2）种类 火焰加热表面淬火 ： 用氧—乙炔火焰喷射到工件表面，使其被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。 适用于含C 0.35%~0.7%的中碳钢和中碳合金钢， 如45，40Cr。 感应加热表面淬火 ： 用一定频率的感应电流使工件表面被快速加热到淬火温度，并立即喷水冷却的操作方法。 适用于含C 0.4%~0.5%的中碳钢和中碳合金钢， 如40，40Cr。 感应加热表面淬火 激光加热表面淬火 火焰加热表面淬火 概念：将钢置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。 分类：渗碳、渗氮、 碳氮共渗 2、钢的化学热处理 （1）钢的渗碳 概念：将钢放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳。 目的：通过渗碳及随后的淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性和抗疲劳性能，而心部具有一定的强度和良好的韧性配合。 渗碳方法：渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。目前广泛应用的是气体渗碳法。 渗碳用钢：含碳量为0.1%～0.25%的低碳钢和低碳合金钢。 气体渗碳设备 渗碳用钢： 20CiMnTi、20、20Cr 齿轮渗碳自动生产线 （2）钢的渗氮 概念：渗氮俗称氮化，是指在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面的热处理工艺。 目的：是提高零件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐蚀性等。 渗氮方法：气体渗氮、离子渗氮等。生产中应用较多的是气体渗氮。 渗氮用钢：优质碳素结构钢，如20，40等；一般合金结构钢，如40Cr等；渗氮专用钢，如38CrMo