机械专业工程材料学5终课件幻灯片.pptVIP

3.钢的回火脆性： 回火脆性：淬火钢在回火时的冲击韧性总体来说随回火温度的升高而升高，但是往往在250~400 ℃和500~600 ℃出现明显的下降，这种随回火温度升高而冲击韧度下降的现象称为回火脆性； 第一类回火脆性：钢在250~400 ℃出现的回火脆性叫做第一类回火脆性， 产生的原因与防止方法: 马氏体分解时碳化物沿其界面析出降低界面断裂强度，脆性增加 避免在此温度范围内回火，或采用含Ｓｉ、Cr、Mn等元素的合金钢； 第二类回火脆性：钢在500~650 ℃出现的回火脆性叫做第二类回火脆性 产生的原因与防止方法： 钢中P、Sn、Sb等元素向原奥氏体晶界偏聚，减弱A晶界上原子结合力。 防止方法： 回火后快冷即可消除之，故此类回脆又叫做可逆回火脆性； 选用含有W、Mo等元素的合金钢 （三）、回火的种类与应用： 按回火温度范围可将回火分为三类： 1. 低温回火：回火温度150~250 ℃，保温后空冷。回火后的组织是回火马氏体，用M’表示；（内应力和脆性降低，但保持了高硬度） 应用：高碳钢、合金钢制作的工具、轴承零件等，以及经表面淬火和渗碳淬火的零件；硬度56~64HRC； 2. 中温回火：回火温度350~500℃，保温后空冷。回火后的组织为回火屈氏体,用T’表示（F+粒状碳化物）；在具有一定韧性的同时，兼有高的弹性和屈服极限；硬度为HRC35~50; 应用：各类高碳钢、合金钢的弹性零件，如弹簧等 3. 高温回火：回火温度500~600℃。回火后的组织为回火索氏体，用S’表示（多边形F+聚集长大的颗粒状碳化物）；具有强韧结合的良好的综合机械性能； 淬火加高温回火叫做调质处理； 应用：重要结构件，如连杆、轴、齿轮等。 第五节 钢的表面淬火 目的：使工件达到表硬心韧的性能要求； 定义：将中碳零件表面快速加热到淬火温度，心部几乎没有加热，然后迅速冷却，仅使表面获得淬火组织，心部仍保持原始组织的热处理方法，叫做表面热处理； 分类：根据工件表面加热热源的不同，分为： 感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火； 1、感应加热表面淬火：利用电磁感应原理在工件表面产生高密度的感应电流,使表面迅速加热到奥氏体状态,然后快冷,使表面获得M的淬火方法。如图6-45所示； 1.1 感应加热的分类:自学,书P111; 1.2感应加热表面淬火的特点:自学1.3感应加热表面淬火的预处理: 对于心部性能要求高的零件:调质处理; 对于心部性能要求不高的零件:正火处理; 2、火焰加热表面处理：自学； 第九节 钢的化学热处理 定义：将工件放入某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使介质中的某些元素的原子扩散到表层中，以改变表层的化学成分和组织，从而使其表层具有与心部不同的特殊性能的一种操作。 化学热处理之后可以获得表硬心韧的性能； 分类：根据渗入元素的不同，可分为：渗碳、渗氮、碳氮共渗等； 化学热处理的基本操作： ①将工件加热到一定温度，从而有利于吸收渗入元素的活性原子； ②由化合物分解或离子转变而得到渗入元素的活性原子； ③活性原子被吸附，并溶入工件表面，形成固溶体，在活性原子的浓度很高时，还可以形成化合物； ④渗入原子在一定温度下，由表层向内扩散，形成一定的扩散层； 1、钢的渗碳： 定义：向钢的表面层渗入碳原子的过程。 目的：使工件在热处理后表面具有高硬度和高耐磨性，而心部仍保持一定的强度和较高的塑性和韧性； 分类：气体渗碳法、固体渗碳法、液体渗碳法； 1.1 气体渗碳法：将工件置于密封的加热炉中，通入气体渗碳剂（如：滴入煤油、通入甲烷、丙烷等），在900~950℃加热，保温、使钢件表面层增碳的过程，如图6-48所示； 1.1.1气相反应： CH4→[C]+2H2； 2CO→[C]+CO2； CO+H2→[C]+H2O； 活性碳原子溶入高温奥氏体中，而后向钢的内部扩散，实现渗碳； 1.1.2 工艺参数： 加热温度：Ac3以上30~50℃，即900~950℃，T↑→渗碳速度↑→渗碳层↑； 但温度过高，会使钢件中的晶粒长大，使钢变脆； 保温时间：所需的渗碳层↑→渗碳时间↑； 1.1.3 渗碳后的组织: 低碳钢渗碳后缓冷： 表面层：P+Fe3CⅡ；（渗碳后表层的最佳含碳量为：0.85~1.05%） 心部:F+P（心部为原材料的含碳量：01~0.25%） 中间为过度层,越靠近表面铁素体越少;如图6-49所示; 1.1.4 渗碳后的热处理: 渗碳后应进行适当的热处理,以获得表硬心韧的性能,一般为淬火+低温回火,具体做法有:直接淬火法、一次淬火法、二次淬火法； 直接淬火法：渗碳→预冷到略高于心部Ac3（850~880℃）立即淬火→低温回火（180~200℃） 热处理以后的组织：表层：针状回火马氏体+二次渗碳体+少量残余奥氏体，硬度为 58~64H