2第二章钢的热处理解析.ppt

第二章?? 钢的热处理(Heat treatment of steel) 教学目的：通过本章的教学和实验，要求学生掌握钢的热处理基本原理以及钢的普通热处理的基本方式；能够应用其热处理的基本工艺；了解表面热处理以及其他常见的热处理工艺。 教学重点：钢的热处理基本原理；钢的普通热处理。 教学难点：钢的热处理基本原理 教学时数：4学时 教学形式与方法：以课堂理论讲授为主 教学内容： 热处理的定义： 热处理的目的： 热处理的分类： 热处理的过程：加热、保温、冷却 热处理的参数：T；t；V 一、钢在加热时的组织转变 （一）、奥氏体的形成 奥氏体化：钢从室温缓慢加热，最后转变为 奥氏体的过程 奥氏体形成过程： （二）、影响奥氏体转变的因素： 奥氏体的形核率、长大率 1 加热温度和加热速度： 温度升高，转化速度快，d升高 2 化学成分的影响： 含碳量增加，渗碳体增多，转化速度加快 3 原始组织的影响： 晶粒较细，弥散度增大，转化快 （三）、奥氏体晶粒大小及其控制 引语：温度升高，d增大，αk下降，因此必须加以控制 （1）、奥氏体晶粒大小 表示奥氏体晶粒大小的尺度，用晶粒度级别指数来表示 （2）、晶粒大小的控制 A、合理选择加热温度和保温时间 加热温度高、保温时间长，奥氏体晶粒粗大； B、合金化 大多数合金元素都能不同程度地阻止奥氏体晶粒长大，形成弥散分布又不易溶解的合金碳化物也会阻碍其长大； C、合理选择原始组织， 如工具钢、滚动轴承钢等合金钢，原始组织为球状渗碳体较之易溶解转变的片状渗碳体，奥氏体化速度快较慢，更容易获得性能较好的细晶粒组织。 二、钢在冷却时的组织转变 　　·引语： a.冷却速度的重要性 b.常用冷却方式： 　等温冷却和连续冷却。 等温冷却是将奥氏体迅速冷至A1以下某一温度，并等温停留一段时间，使奥氏体发生转变，再冷却至室温； 连续冷却是将奥氏体以一定的冷却速度连续冷却至室温，如油冷、水冷、空冷、炉冷等。 c.过冷奥氏体： 暂时存在的处于不稳定状态的奥氏体 （一）、过冷奥氏体的等温转变 一、退火 １、定义： 将钢加热到适当温度，保温后缓冷，以获得接近于平衡组织的热处理工艺。 ２、目的： 降低硬度，以利切削加工；消除残余应力，以防变形、开裂；细化晶粒、改善组织，以提高力学性能，并为最后热处理作好组织准备。 ３、分类： 二．正火 １、定义： 将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm（过共析钢）以上30℃～50℃，保温后在空气冷却的热处理工艺。 ２、目的： 细化晶粒、调整硬度、消除网状渗碳体， 为后续加工和球化退火、淬火等热处埋作好组织备， ３、特点： 因其冷速较快，所以组织较细密，力学性能也较高。正火操作简便、费时少，效率高，成本较低，故应用广泛。 二．正火 ４、应用范围： (1)改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性 低碳钢和低合金钢退火后硬度偏低，切削加工时易产生粘刀现象，经过正火可使硬度适当提高，改善其切削加工性能。 (2)作为普通结构零件的最终热处理 (3)消除二次网状渗碳体，为球化退化作好组织准备。 三、淬火 １、定义： 将钢加热到AC3或AC1以上温度，保温后快速冷却，以获得马氏体的热处理工艺。 ２、目的： 保证钢的强度、硬度、耐磨性、综合力学性能。 ３、淬火温度、冷却介质： 淬火温度： 亚共析钢：Ac3+30～50℃ 共 析 钢：Ac1+30～50℃ 过共析钢：Ac1+30～50℃ 淬火介质：水、油 分析利弊！ ４、淬火工艺： （1）单液淬火： （2）双液淬火： （3）分级淬火： （4）等温淬火： ５、淬透性和淬硬性 （1）淬透性： （2）淬硬性： 比较二者的异同！ 四、回火 １、定义： 　将淬火后的工件再加热到AC1以下某一温度，保温后冷却至室温的热处理工艺。 ２、目的： 稳定组织、消除应力、调整硬度和提高塑性。 ３、分类： ４、回火脆性： (1)、定义： 淬火钢回火时，在某些温度范围会产生冲击韧性能显著下降的现象， (2)分类： 　1、第一类回火脆性： 在300℃左右温度范围出现的回火脆性 　2、第二类回火脆性： 在500℃～650℃温度范围出现的回火脆性。 回火脆件对工件性能影响很大，因此采取措施，避免出现回火脆性。 一、表面淬火 1、定义： 2、分类： 感