1.过冷奥氏体等温转变曲线-diytrade.pptVIP

4.4 钢的整体热处理工艺 4.4.1 退火 所谓退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体型转变。退火后的组织，对亚共析钢是铁素体加片状珠光体;对共析或过共析钢则是粒状珠光体。总之，退火组织是接近平衡状态的组织。 1.退火的目的 ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备。 ③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。 2.常用的退火工艺及应用 （1）完全退火 （2）球化退火 （3）去应力退火 （4）再结晶退火 （5）扩散退火 4.4.2 正火 将钢加热到Ac3(或Accm)以上30～50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热 处理工艺称为正火。由于正火将钢加热到完全奥氏体化状态，使钢中原始组织的缺陷基本消除，然后再控制以适当的冷却速度，所以正火得到以索氏体为主的组织。 正火与退火两者的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火稍快，故正火钢组织比较细，它的强度、硬度比退火钢高。 1.正火工艺的应用 （1）低碳钢 （2）中碳结构钢 （3）过共析钢 2.退火与正火的选择 （1）切削加工性 （2）使用性能 （3）经济性 4.4.3 淬火 1.钢的淬火工艺及种类 钢的淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)下贝氏体组织的热处理工艺。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体(或下贝氏体)型转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。 (1)淬火加热温度 在具体选择钢的淬火加热温度时，除了遵循一般原则外，还应考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。 图4-22 碳钢的淬火加热温度范围 (2)淬火介质 生产中实际使用的淬火介质可分为两大类: 一类是工件在冷却过程中会发生物态变化的介质; 另一类是不发生物态变化的介质。 其冷却特性的不同，直接影响了工件的冷却速度。 图4-23 钢在理想淬火介质中冷却速度示意图 ●蒸气膜阶段（图4-24中 AB段） ●沸腾阶段 （图4-24中 BC段） ●对流阶段 （图4-24中 CD段） 图4-24 冷却过程的三个阶段 常用的淬火介质 常用的淬火介质有水、盐水和碱水、油、熔盐和熔碱等。 ●水 ●盐水和碱水: ●油: ●熔盐和熔碱: ●新型淬火介质:主要有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。 (3)淬火冷却方法 ①单液淬火: ②双介质淬火: ③马氏体分级淬火: ④下贝氏体等温淬火: ⑤延迟淬火冷却: ⑥局部淬火: ⑦深冷处理: 图4-25 常用淬火方法冷却曲线示意图 2.钢的淬硬性和淬透性 淬硬性和淬透性是表示钢接受淬火能力的两项性能指标。它们是选材、用材的重要依据，也是热处理技师必须了解的材料的重要性能。 ①淬硬性 ②淬透性 4.4.4 回火 1.淬火钢在回火时的组织和性能转变 回火就是钢淬硬后，再加热到低于Ac1以下的某一温度，保温一定的时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 回火的目的是:合理调整力学性能，使工件满足使用要求;稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的形状、尺寸不变;降低或消除内应力，以减少工件的变形并防止开裂。 (1)回火时的组织转变 淬火钢回火时的组织转变大致包括以下几个过程: ①碳原子的偏聚和聚集: ②马氏体的分解: ③残余奥氏体的转变: ④碳化物的析出、转化和长大: ⑤铁素体的回复与再结晶: 总之，淬火钢的回火转变是由以上五个过程综合作用的结果，难以用明确的温度范围将 它们截然分开，它们有时互相交错，有时同时进行。 (2)回火后的力学性能 淬火钢回火时力学性能总的变化趋势是：随着回火温度的上升，硬度、强度降低，塑性、 韧性升高。 ①回火对淬火钢硬度的影响 图4-26 不同碳含量的碳钢回火温度与硬度的关系 ②回火对钢的强度、塑性和韧性的影响 图4-27 碳钢的力学性能与回火温度的关系 2.回火的分类及回火工艺的制定 （1）回火的分类 ①低温回火: ②中温回火: ③高温回火: （2）回火工艺的制定