第三节 钢的热处理分解.ppt

§1—3 钢的热处理 一、热处理的基本概念 热处理：将固态金属或合金，采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需组织结构与性能的工艺方法。 热处理的目的：充分发挥金属材料的性能，满足加工和使用要求，延长机器零件的使用寿命，节约金属材料。; 热处理的过程包括加热、保温和冷却三个阶段。;第一章　钢铁材料及热处理;第一章　钢铁材料及热处理;二、热处理的基本原理; 1. 奥氏体化 加热工件，使温度达到共析温度（727℃）以上，使常温下的铁素体和渗碳体再转变回奥氏体。 奥氏体形成过程中，铁素体比渗碳体先消失。待渗碳体完全溶解后，开始时奥氏体中碳的浓度分布并不均匀 ,原先是渗碳体的地方碳浓度高，原先是铁素体的地方碳浓度低。必须继续保温，通过碳的扩散，使奥氏体成分均匀化。温度愈高，保温时间愈长，奥氏体晶粒也越粗大。;2. 钢在冷却时的组织转变;第一章　钢铁材料及热处理;第一章　钢铁材料及热处理; ;第一章　钢铁材料及热处理; 连续冷却转变曲线比等温转变曲线略微偏右下点，同时在转变曲线Ｂ上没有转变区。 　　 从图中可以看出，钢的冷却转变曲线与等温转变曲线的上半部分基本上是一致的，特别在高温时转变产物和性能差别不明显，所以目前生产中常根据等温转变曲线近似地分析连续冷却时的奥氏体转变的组织。 ;三、钢的普通热处理方法 ; 第二类退火是将钢加热到临界点温度Ac3 （亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上 20℃~30℃ ，保温一定时间后缓慢冷 却。是以改变组织和 性能为目的，改变钢 中P、F、Fe3C等组织 形态及分布。如完全 退火、球化退火等。;2. 正火 ;3. 淬火 将钢加热到临界点温度Ac3 （亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上 30℃~50℃ ，保温一段时间，然后快速冷却，获得马氏体组织（碳在α—Fe中过饱和的固溶体）的热处理工艺。 淬火冷却介质： ①水及水溶液，常用作碳钢的淬火。 ②油，冷却速度比水慢，用于合金钢的淬火。; 淬火后得到马氏体组织。该组织是在快速冷却时，奥氏体中的碳来不及完全析出，而以过饱和的形式溶于α—Fe中。马氏体性能硬而脆，且组织不稳定，内应力很大。 淬火后钢的硬度大大提高，但也会引起工件的热处理变形甚至开裂，所以淬火后工件紧接着要进行回火处理。;4.回火 回火是将钢淬硬后，再加热到AC1点以下某一温 度(150℃—650℃)，保温后冷却到室温的热处理工艺。 目的：减少残余应力和脆性，稳定组织和尺 寸，获得所要求的使用性能。 ①低温回火（150℃～ 250℃） 目的：减少应力和脆性，保持高硬度和耐磨性。 应用：刃具、量具、模具、滚动轴承等。; ②中温回火（350℃~500℃） 目的：高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。 应用：各种弹簧、热锻模等。 ③高温回火（500℃～ 650℃） 生产中常称“ 淬火+高温回火 ” 为调质。 目的：获得强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。 应用：各种重要结构件，如主轴、连杆、齿轮等。;三、钢的表面热处理;1. 感应加热表面淬火 ;第一章　钢铁材料及热处理;第一章　钢铁材料及热处理;§1—4 其它常用金属材料;（一）合金钢的分类 1. 按合金元素含量分类 ? 低合金钢（合金元素总量低于5%） ??? 中合金钢（合金元素总量为5%～10%） ??????? 高合金钢（合金元素总量高于10%） ?? 2. 按合金元素种类分类 ?????? 铬钢（Cr-Fe-C) 锰钢（Mn-Fe-C) ?????? 硅锰钢（Si-Mn-Fe-C) ? 铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) ??????;第一章　钢铁材料及热处理;（二）合金钢的编号、性能和主要用途 我国合金钢编号为： 数字+化学元素符号+数字 首部数字标明含碳量，规定结构钢以万分之一为单位的数字（两位数）、工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示含碳量，而工具钢的含碳量超过1%时，