热处理第7章 钢的淬火-评估.pptVIP

* * * * * 作业 7. 判断正误 1）Dc油＜Dc水，工件在水中的淬透性大于其在油中的淬透性。 2）共析钢的C曲线最靠右，所以其淬透性较其他含碳量的碳钢大。 * 8. 画图说明一圆柱形工件淬火时表层和中心在冷却初期和终期的热应力分布图及其相应的变形趋势。 9. 画图说明一圆柱形工件淬火时表层和中心在冷却初期和终期由组织应力导致的变形趋势。当工件完全淬透时，其可能的变形趋势是伸长还是缩短？为什么？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （2）根据硬度要求选择钢的热处理工艺 例如:用40钢制造Ф45mm的轴，要求淬火后在3/4R处有80％马氏体组织，在1/2R处的硬度不低于40HRC，问采用油淬是否合适? 图7.20 钢的淬火硬度与含碳量的关系 上一页 下一页 * 图7.21 用淬透性曲线选择钢热处理工艺图解 油淬： 3/4R处的硬度值38HRC低于要求的47.5HRC(80%M)； 1/2R处的硬度值27HRC低于40HRC。 故油淬不能满足零件要求。 水淬： 能满足零件要求。 小结 淬透性 * 用规定条件下的淬硬层深度度量 主要决定于淬火临界冷速→A过稳定性 淬硬性 淬火时的硬化能力 主要决定于钢的含碳量(与合金元素含量关系不大) 上一页 下一页 （1）确定工件截面上的硬度分布 （2）根据硬度要求选择钢的热处理工艺 * 上一页 下一页 7.4 淬火缺陷及其防止 7.4.1 淬火内应力 * 内应力 热应力 组织应力 由淬火钢件内外温差导致热胀冷缩不一致而引起。 由钢件内外温差造成组织转变不同时，引起内外比容变化而产生。 当内应力屈服强度→工件变形 当内应力抗拉强度→工件开裂 上一页 下一页 * 图7.21 圆柱试样在A1以下 急冷时热应力的变化 表面 冷却初期：表面先冷却收缩，对心部产生压应力；而心部反抗表面的收缩对表面产生拉应力。在oa段，表层的拉应力和心部的压应力随冷却而增大； 冷却中期：在ab段，心部开始比表层有更大的收缩，使表层所受的拉应力和心部所受的压应力趋于减小；直到bc段某一时刻，表层和心部胀缩差别减至零； 冷却后期：cd段，表层金属的冷却和体积收缩已经终止，心部金属继续冷却并产生体积收缩，此时心部会受到表层的牵制作用而受拉应力，冷硬状态的表层则由于心部收缩而受到压应力。 当整个零件冷至室温时，内外温差消失，冷却后期的应力状态被残留下来。 * 上一页 下一页 图7.21 圆柱试样在A1以下 急冷时热应力的变化 表面 热应力的变化规律：冷却前期，表层受拉，心部受压；冷却后期，表层受压，心部受拉。 零件淬火冷却至室温时，由热应力引起的残余应力表现为表层受压，心部受拉的应力状态。 冷却速度↑→截面温差↑→热应力↑ 在相同冷却介质条件下，工件加热温度越高、截面尺寸越大、且钢材导热性越差和线膨胀系数越大，工件内外温差越大，则热应力越大。 * 上一页 下一页 淬火初期：零件表层快速冷却至Ms点以下先转变成马氏体而膨胀，此时心部仍为奥氏体，体积不发生变化。因此,心部阻止表层体积膨胀使零件表面处于压应力状态，而心部处于拉应力状态。 继续冷却时：零件表面马氏体转变基本结束，体积不再膨胀，而心部温度才下降到Ms点以下，开始发生马氏体转变，心部体积要膨胀。此时表面已形成一层硬壳，心部体积膨胀将使表面受拉应力，心部则受压应力。这种应力状态将一直保留到室温而成为零件中的残余内应力。 组织应力的变化规律：冷却初期，表层受压，心部受拉；冷却后期，表层受拉，心部受压，即组织应力的方向及其变化规律与热应力相反。 * 上一页 下一页 2. 组织应力 7.4.2 淬火变形 7.4.2.1 热应力、组织应力和比容差效应所造 成的变形趋势 1. 热应力造成的变形趋势 使工件沿最大尺寸方向收缩，沿最小尺寸方向胀大，即力图使工件的棱角变圆，平面凸起，变得趋于球状，其形状好像一个真空中受内压的容器。 * 上一页 下一页 返 回 回主页 几何形状变化(由热应力和组织应力引起) 淬火变形 体积变化(由组织转变引起) * 上一页 下一页 图7.22 圆柱体在热应力作用下的变形趋势 2. 组织应力引起的变形趋势 * 图7.23 圆柱体在组织应力作用下的变形趋势 其变形趋势恰好与热应力相反，工件沿最大尺寸方向伸长，沿最小尺寸方向收缩，力图使工件棱角突出，平面内凹，其外形好像一