金属工艺学_第一篇_金属材料的基础知识下课件.pptVIP

五 铁碳合金状态图组织转变及应用 1、分析自液态冷却至室温时 合金的组织转变过程及室 温组织 2）亚共析钢(45钢） 3）过共析钢（T10) 4）亚共晶白口生铁 复 习 题 1.说明晶粒粗细对力学性能的影响 2.何谓铁的同素异晶转变，并用反应式和冷却结晶曲线分别描述 3.说明 F、A、 Fe 3C、P的名称、含碳量、晶体类型及力学性能特征 4.依Fe -C状态图分析缓慢冷却条件下45钢和T10钢的结晶过程与室温组织。 第三章 钢的热处理 1、概述 加热温度和保温时间，温度越高，时间越长，A晶粒越粗大 ? 碳含量：C%越大，A晶粒越粗大 ?合金含量：除Mn、P外大多数合金能阻碍A晶粒长大 ? 一般采用快速高温加热的短时保温以获得细小A晶粒。 ③马氏体转变区 低温转变产物（M） 共析钢奥氏体过冷到230 ℃（MS） 以下转变产物为马氏体。 它实质上C在?-Fe中的过饱和固溶体。 4、钢的退火和正火 目的 细化晶粒，提高塑性和韧性； 降低表层硬度，利于切削加工； 消除内应力。 球化退火 ●低温退火(去应力退火) 加热温度：500~650℃以下( Ac1) 冷却：保温后随炉缓慢冷却； 作用：消除热应力。对冷拔、 冷拉、冲压件则消除加工硬化， 以利于进一步变形。 2）正火 正火是将钢加热到Ac3(亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上30~50oC，保温后从炉内取出，空冷的热处理方工艺。 正火主要应用在以下方面： ☆ 用于普通结构件最终热处理； ☆ 取代部分完全退火(低碳钢) ☆ 用于过共析钢。可抑制和消除网状二次渗碳体的形成 完全奥氏体化，加热，保温过程和目的同 退火，只是放到空气中冷却，比退火冷却 稍快，珠光体中的 Fe 3C片层薄，性能与 退火相近。 3）淬火 加热温度： 亚共析钢： t = Ac3 + 30~50℃ 过共析钢： t = Ac1 + 30~50℃ 冷却条件：速冷（油或水中，水中冷却更快) 组织变化特征 1）晶格转变：γ-Fe(面心）→α-Fe（体心） 2）速冷下，原A中的过饱和碳难以向外扩散， 形成了碳在α-Fe中的过饱和固溶体。这类固 溶体即 称马氏体。以符号“M”表示。 “M”的特性1）因碳严重过饱和，晶格畸变，大大增加了变形抗力，故马氏体通常具有很高的硬度和耐磨性，但突显脆性，易开裂。2）M相变伴随有体积膨胀，出现淬火内应力，产生淬火变形。 4）回火 淬火钢因突显脆性，一般都要重新加热才能使用，其淬火后重新加热（ Ac1以下）、保温并冷却至室温的热处理工艺称为回火。 回火分类按淬火后重新加热温度不同，可分为三类： 2）中温回火（250~500℃） 目的：获得高弹性，保持表面较高硬度 （35~50HRC），获得一定的韧性。 应用：弹簧、发条、锻模板。 3）高温回火（500以上——500~650℃） 目的：获得高强度，高塑性和高的冲击韧性，即良 好的综合力学性能。 应用：广泛应用于承受疲劳载荷的中碳钢重要件， 如连杆、主轴、齿轮、重力螺钉等。硬度 20~35HRC。 4、表面淬火和化学热处理 1）表面淬火 钢件表层淬火到一定深度，心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火方法。工艺 钢件表层快速加热到淬火温度（ Ac3+30~50℃），当高温来不及传递到心部而立即喷水冷却，实现表层局部淬火。  快速加热方法：电感应，火焰，激光等。目的 获得表层高硬度、高耐磨性，心部仍保持淬火以前的良好韧性。 应用 机床主轴、阶梯轴、汽车发动机曲轴、齿轮的齿形表层等 2）化学热处理 工件置于化学介质中，并通过加热、保温， 通过原子扩散和化学反应，改变其表层的 化学成分和组织，达到工件表层改性的目的。 常用工艺：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。 渗碳 低碳钢工件进入密闭渗碳炉中，通入煤油（气体渗碳）。加热：900～950℃，保温，使表层达到1%C，淬火后再低温回火，可达56～64HRC，如汽车变速箱齿轮、车桥齿轮、活塞销等。 第四章 工业用钢简介 按化学成分分为： 非合金钢（碳素钢）、 低合