汽车工程师中级职称复习题-第一次课-机械基础-热处理.pptVIP

1.3 钢的热处理 ( Heat Treatment of Steel ) 概述 钢在加热时的组织转变 钢在冷却时的组织转变 钢的普通热处理工艺 钢的表面热处理工艺 机械制造过程中的热处理 1.3.1 热处理及其作用 1.3.2 钢在热处理时的组织转变 一、钢在加热时的组织转变 1. 转变温度( transformation temperature ) 3. 奥氏体晶粒度及对力学性能的影响 1. 钢在热处理时的冷却方式 3. 转变产物的组织与性能 珠 光 体 形 貌 像 上贝氏体组织金相图 下贝氏体组织金相图 1.3.3 钢的热处理 1. 退火 2. 正火 3. 淬火 4. 回火 二、 钢的表面热处理 表面淬火 化学热处理 1. 表面淬火 火焰加热表面淬火的特点: 2. 化学热处理 （3）渗碳 固体渗碳法示意图 气体渗碳法示意图 5) 渗碳后的热处理工艺 （4）渗氮 渗碳与渗氮的工艺特点 （5）碳氮共渗---氰化处理 （3）表面淬火用钢: 选用中碳或中碳低合金钢。40、45、40Cr、40MnB等。 （4）表面淬火加工的方法: 感应加热( 高、中、工频 )、火 焰加热、电接触加热法等。 感应加热表面淬火示意图 集肤效应示意图 工艺要求: * 表面淬火前,必须对零件进行正火 或调质处理,以保证零件有良好的 基体。 * 表面淬火后,必须对零件进行低温 回火处理,以降低淬火应力和脆性。 生产特点: 淬火件的质量好; 工件变 形小;不易氧化及脱碳;淬火层容易 控制;生产率高。设备投资大,不适 于复杂形状零件和小批量生产。 火焰加热表面淬火 *设备简单, 操作方便, 成本低。 *淬火质量不稳定。 *适于单件、小批量及大型零件的生产。 （1）定义:将零件置于一定的化学介质中，通过加热、保温，使介质中一种或几种元素原子渗入工件表层，以改变钢表层的化学成分和组织的热处理工艺。 （2） 化学热处理的基本过程: 2.吸收: 活性原子被零件表面吸收和溶 解。 3.扩散: 活性原子由零件表面向内部扩 散, 形成一定的扩散层。 1.分解: 化学介质在高温下释放出待渗 的活性原子。 2CO CO2 +〔C〕 1)定义: 向钢的表面渗入碳原子的过程。 2)目的: 获得具有表硬里韧性能的零件。 3)用钢: 低碳钢和低碳合金钢。 4)方法: 固体、气体、液体渗碳。 零件 渗碳剂 试棒 盖 泥封 渗碳箱 时间 温度 930℃ 850℃ 方案1 方案2 渗 碳 淬火 加热 * * 1. 热处理的定义: 将钢在固态下进行不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺。 时间 温度 临界温度 热 加 保温 冷 却 2.热处理的目的: 通过改变钢的内部组织来改善钢的性能，如强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性、耐蚀性、加工性能等。 3.热处理的分类 热处理 普 通 热处理 表 面 热处理 退火;正火; 淬火;回火; 表面淬火 化 学 热处理 感应加 热淬火 火焰加 热淬火 渗碳; 渗氮; 碳氮共渗; 奥氏体的形成 F Fe3C 未溶Fe3C A 残余Fe3C A A A A 形核 A 长大 残余Fe3C溶解 A 均匀化 1.奥氏体晶粒均匀细小,热处理后钢的力 学性能提高。 2.粗大的奥氏体晶粒在淬火时容易引起 工件产生较大的变形甚至开裂。 热 加 保温 时间 温度 临界温度 连续冷却 等温冷却 二、 钢在冷却时的组织转变 2. 共析钢奥氏体等温转变曲线 稳定的奥氏体区 过冷奥氏体区 A向产 物转变开始线 A向产物 转变终止线 A + 产 物 区 产物区 A1～550℃;高温转变区; 扩散型转变; P 转变区。 550～230℃;中温转变 区; 半扩散型转变; 贝氏体( B ) 转变区; 230～ - 50℃; 低温转 变区; 非扩散型转变; 马氏体 ( M ) 转变区。 时间(s) 300 102 103 104 10 1 0 800 -100 100 200