2016临汾职院金属工艺学（机工版）教案：钢的普通热处理.docVIP

临汾职业技术学院教案 授课教师： 班级：汽修131 授课日期：2014年03月20日 课时：2 课 题： 2.2 钢的普通热处理 教 学 目 的：通过学习理解钢的热处理原理，掌握退火、正火、淬火、回火等热处理工艺目的及适用范围。 教学重点和难点：重点：钢的热处理原理。 难点：掌握退火、正火、淬火、回火、表面热处理工艺目的及适用范围。 教 学 方 法：讲授法、分析法、举例法 授 课 内 容： 旧课复习 1、什么是钢的热处理? 2、钢的热处理分为哪几类？ 新课学习 2.2钢的普通热处理 钢的普通热处理包括钢的退火、正火、淬火、回火等处理工艺。 一、钢的退火 概念：将钢加热、保温后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺过程。完全退火 （又叫普通退火）、球化退火、等温退火、去应力退火 、均匀化退火等。 1、完全退火 工艺：加热Ac3以上20至60℃，保温后随炉冷到600度以下再出炉空冷至室温。 目的：细化晶粒，均匀组织 ，提高塑韧性，消除内应力，便于机械加工。 2、等温退火 工艺：加热Ac3以上或Ac1以上温度，保温后快冷至珠光体转变温度以下并等温停留等转变为P后出炉空冷至室温。 目的：同上。但时间短，易控制，脱氧、脱碳小。（适用于过冷A比较稳定的合金钢及大型碳钢件） 3、球化退火 概念：是使钢中的渗碳体球化的工艺过程。 对象：共析钢和过共析钢 工艺：(1)等温球化退火加热Ac1以上20至30度 保温——迅速冷却到Ar1以下20度——等温——随炉冷至600度左右——出炉空冷。 （2）普通球化退火加热Ac1以上20~30度——保温— 极缓慢冷却至600度左右——出炉空冷。（周期长，效 率低，不适用） 目的：降低硬度、提高塑韧性，便于切削加工。 机理：使片状或网状渗碳体变成颗粒状（球状） 说明：退火加热时，组织没有完全A化，所以又称不完全退火。 4、去应力退火 工艺：加热到Ac1以下某一温度（500至650度）——保温——缓冷至室温。 目的：消除铸件、锻件、焊接件等的残余内应力，稳定工件尺寸。 二、钢的正火 工艺：加热到Ac3或Accm以上30~50度——保温——出炉空冷。 目的：亚共析钢中自由铁素体减少，过共析钢中网状渗碳体消失 。 低碳钢：提高硬度，克服粘刀现象，改善切削加工性。 中碳钢：细化晶粒，为淬火做好组织准备，对性能要求不高的零件，可作为最终热处理。 高碳钢：消除网状Fe3C。 三、钢的淬火 1、工艺：将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50度 ，保温——快速冷却（＞vk）以获得马氏体的工艺方法。 目的：提高钢的硬度和耐磨性。 2、分类（方法）：a、单液淬火；b、双液淬火；c、分级淬火；d、等温淬火；e、冷处理 亚共析钢： Ac3+30至50OC，过高：淬火后M粗大，严重变形；过低：淬火后组织出现F，硬度、强度不足，不均。 过共析钢： Ac1+30至50OC，过高：淬火后M粗大，脆 增大，易变形，开裂。残余A增多，硬度、耐磨性降低；过低： A化不均匀。 一般过共析钢，淬火前需要正火或球化退火，消除网状渗碳体。 3、淬火方法 单液淬火：将A化的钢放进水或者油等淬火介质中连续冷却至室温的操作方法。 如：碳钢件水冷，合金钢油冷，厚大碳钢件盐水冷等。 特点：操作简便，易实现自动、机械化。 双液淬火：将A化的钢先放进水中冷却到300至200度在迅速移到油中（甚至放到空气中）的冷却操作方法。 特点：即可淬硬又可避免开裂和变形。但操作困难。 分级淬火：将A化的钢放进稍高于Ms点的盐浴槽中停留2~5分钟，然后取出在空气中冷却。 特点：应力小，避免开裂和变形。但盐浴冷却能力有限，只适用于形状复杂，尺寸较小的零件。 等温淬火：将A化的钢放进稍高于Ms点的盐浴槽中保温足够时间，使过冷A转变为B下 ，然后取出空冷方法。 特点： B下 硬度较高，韧性较好，变形又小。适于形状复杂、尺寸精度要求的零件。 冷处理：使残余A转化为 M。—提高硬度和耐磨性。稳定尺寸。需专门设备成本高。 4、淬硬性和淬透性 淬硬性：钢在正常淬火条件下，淬火形成的马氏体所能达到的最高硬度。 淬硬性取决于马氏体的含碳量，含碳量越高，碳的过饱和度就越大，硬度越高。 淬透性：钢在规定淬火条件下，可以达到的淬硬层深度。 影响因素：过冷奥氏体的稳定性，即Vk。 末端淬火法测定淬透性。 四、钢的回火 工艺：将淬火后的钢重新加热到A1以下某一温度保温，然后冷却（一般