中职课件-钢的热处理PPT推荐.ppt

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转变温度。

Ar1、Ar3、Arcm是冷却时的实际转是冷却时的实际转变温度。

变温度。

在加热或冷却时各临界点的位置在加热或冷却时各临界点的位置共析钢完全转变成奥氏体，必须加热到共析钢完全转变成奥氏体，必须加热到Ac1以上；

以上；

亚共析钢，必须加热到亚共析钢，必须加热到Ac3以上；

应合理选定钢的加热温度和保温时间，形成晶粒应合理选定钢的加热温度和保温时间，形成晶粒细小、成分均匀的奥氏体，其不仅强度高，且塑细小、成分均匀的奥氏体，其不仅强度高，且塑性和韧性均较好。

如果加热温度过高或保温时间性和韧性均较好。

如果加热温度过高或保温时间过长，会引起奥氏体晶粒的急剧长大。

过长，会引起奥氏体晶粒的急剧长大。

亚共析钢亚共析钢：

0.021%碳质量分数碳质量分数0.77%共析钢共析钢：

碳质量分数：

碳质量分数=0.77%过共析钢过共析钢：

0.77%碳质量分数碳质量分数2.11%二、钢在冷却时的组织转变二、钢在冷却时的组织转变等温转变：

等温转变：

指将奥氏体化的钢迅速冷却到指将奥氏体化的钢迅速冷却到A1以下以下某个温度，使过冷奥氏体在保温过程中发生组织某个温度，使过冷奥氏体在保温过程中发生组织转变，待转变完成后再冷却到室温。

转变，待转变完成后再冷却到室温。

等温转变曲线：

经过改变不同温度、多次测试，经过改变不同温度、多次测试，绘制的曲线，形状类似绘制的曲线，形状类似C，称为，称为C曲线。

曲线。

V1缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却V2静止空气中冷却静止空气中冷却V3油中冷却油中冷却V4水中快速冷却水中快速冷却Vk临界冷却速度临界冷却速度C曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用第二节第二节钢的退火和正火钢的退火和正火一、退火一、退火定义：

将钢加热、保温，然后定义：

将钢加热、保温，然后随炉或埋入灰中随炉或埋入灰中使使其缓慢冷却的热处理工艺。

其缓慢冷却的热处理工艺。

分类分类：

完全退火完全退火球化退火球化退火去应力退火去应力退火

（1）完全退火）完全退火将亚共析钢加热到将亚共析钢加热到Ac3以上以上30-50C，保温后缓慢，保温后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织。

冷却，以获得接近平衡状态组织。

应用应用：

用于铸钢件、重要锻件：

用于铸钢件、重要锻件功能功能：

可降低硬度、改善切削加工性。

：

原理原理：

钢件被加热到：

钢件被加热到Ac3以上时，呈完全奥氏体以上时，呈完全奥氏体状态。

由于初始形成的奥氏体晶粒非常细小，待状态。

由于初始形成的奥氏体晶粒非常细小，待经过经过Ar3线缓慢冷却时，通过线缓慢冷却时，通过“重结晶重结晶”使钢件使钢件获得细小晶粒，并消除了内应力。

获得细小晶粒，并消除了内应力。

注意：

必须严格控制退火加热温度，若加热温度必须严格控制退火加热温度，若加热温度过高，则奥氏体晶过高，则奥氏体晶粒将急剧长大，冷却后仍然粒将急剧长大，冷却后仍然是粗大晶粒。

是粗大晶粒。

（2）球化退火球化退火原理原理：

球化退火时，将钢加热到球化退火时，将钢加热到Ac1以上以上2030，此，此时，初始形成的奥氏体内及其晶界上尚存有少量未完全时，初始形成的奥氏体内及其晶界上尚存有少量未完全溶解的渗碳体。

在随后的冷却过程中，从奥氏体中经共溶解的渗碳体。

在随后的冷却过程中，从奥氏体中经共析反应析出的渗碳体以未溶渗碳体为晶核，呈球状析出，析反应析出的渗碳体以未溶渗碳体为晶核，呈球状析出，分布在铁素体基体之上，这种组织称为球化体。

它是人分布在铁素体基体之上，这种组织称为球化体。

它是人们对淬火前过共析钢最期望的组织，因为车削片状珠光们对淬火前过共析钢最期望的组织，因为车削片状珠光体时，容易磨损刀具，而球状珠光体硬度低，节省刀具。

体时，容易磨损刀具，而球状珠光体硬度低，节省刀具。

过共析钢经过锻造以后，其珠光体晶粒粗大，且存有过共析钢经过锻造以后，其珠光体晶粒粗大，且存有少量网状二次渗碳体，致使硬度高、脆性大，进行切削少量网状二次渗碳体，致使硬度高、脆性大，进行切削加工时易磨损刀具，淬火时容易产生裂纹和变形，这些加工时易磨损刀具，淬火时容易产生裂纹和变形，这些问题可通过球化退火予以解决。

问题可通过球化退火予以解决。

降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作好准备。

（3）去应力退火去应力退火原理原理：

将钢加热到将钢加热到500650C，保温后缓慢冷却。

，保温后缓慢冷却。

主要用于部分铸件、锻件及焊接件，有时主要用于部分铸件、锻件及焊接件，有时也用于精密零件的切削加工，使其也用于精密零件的切削加工，使其消除内应力，消除内应力，防止钢件产生变形。

防止钢件产生变形。

二、正火二、正火将钢加热到将钢加热到Ac3（亚共析钢）或（亚共析钢）或Accm（共析、过（共析、过共析钢）以上共析钢）以上3050，保温后在，保温后在空气中空气中冷却的冷却的热处理工艺。

热处理工艺。

功能：

与完全退火相似，钢加热到奥氏体区，重与完全退火相似，钢加热到奥氏体区，重新结晶，形成索氏体，其比珠光体的强度、硬度新结晶，形成索氏体，其比珠光体的强度、硬度稍高，韧性未下降。

稍高，韧性未下降。

应用：

（1）用于改善低碳钢的切削加工性能；

）用于改善低碳钢的切削加工性能；

（2）取代部分完全退火；

）取代部分完全退火；

（3）用于普通结构件的最终热处理；

）用于普通结构件的最终热处理；

（4）用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈）用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。

网状析出。

均匀化退火均匀化退火第三节第三节淬火和回火淬火和回火一、淬火一、淬火将钢加热到将钢加热到Ac3或或Ac1以以上上3050，保温后在，保温后在淬火介质中快速冷却，淬火介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热以获得马氏体组织的热处理工艺。

处理工艺。

淬火易产生裂纹或变形。

为防止淬火缺陷采用如下措施：

（1）严格控制淬火加热温度）严格控制淬火加热温度若淬火加热温度不足若淬火加热温度不足硬度不足。

硬度不足。

若淬火加热温度过高若淬火加热温度过高脆性增加，脆性增加，致使工件产生裂纹、变形倾向。

致使工件产生裂纹、变形倾向。

（2）合理选择淬火介质）合理选择淬火介质水的冷却速度大，易获得马氏体，用于碳素钢。

水的冷却速度大，易获得马氏体，用于碳素钢。

油的冷却速度较低，工件不易产生裂纹和变形，油的冷却速度较低，工件不易产生裂纹和变形，用于合金钢。

用于合金钢。

（3）正确选择淬火方法）正确选择淬火方法生产中最常用的是生产中最常用的是单介质淬火法单介质淬火法，它是在一种，它是在一种淬火介质中连续冷却到室温。

单介质淬火法操作淬火介质中连续冷却到室温。

单介质淬火法操作简单，便于实现机械化和自动化生产，故应用最简单，便于实现机械化和自动化生产，故应用最广。

广。

对于容易产生裂纹、变形的工件，有时采用先对于容易产生裂纹、变形的工件，有时采用先水后油的水后油的双介质淬火法或分级淬火双介质淬火法或分级淬火等其它淬火法。

等其它淬火法。

盐浴炉真空淬火炉中频电炉感应圈中频电炉感应圈二、回火二、回火定义定义：

将淬火钢重新加热到将淬火钢重新加热到Ac1以下某温度，保以下某温度，保温后冷却的热处理工艺，称为回火。

温后冷却的热处理工艺，称为回火。

消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时使钢获得所需的力学性能。

产生裂纹，同时使钢获得所需的力学性能。

网带式回火电炉网带式回火电炉原理原理：

淬火所形成的马氏体是在快速冷却条件下淬火所形成的马氏体是在快速冷却条件下被强制形成的不稳定组织，因而具有重新转变成被强制形成的不稳定组织，因而具有重新转变成稳定组织的自发趋势。

回火时，由于被重新加热，稳定组织的自发趋势。

回火时，由于被重新加热，原子活动能力加强，所以随着温度的升高，马氏原子活动能力加强，所以随着温度的升高，马氏体中过饱和的碳将以碳化物形式析出。

总的趋势体中过饱和的碳将以碳化物形式析出。

总的趋势是回火温度愈高，析出的碳化物愈多，钢的强度、是回火温度愈高，析出的碳化物愈多，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性升高。

硬度下降，而塑性、韧性升高。

分类：

（1）

（1）低温回火低温回火（150250）：

目的目的：

降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火：

降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得的高硬度所获得的高硬度（5664HRC）和高耐磨性。

和高耐磨性。

低温回火用途最广，主要用于：

低温回火用途最广，主要用于工具钢工具钢的热处的热处理，如各种刃具、模具、滚动轴承和耐磨件等。

理，如各种刃具、模具、滚动轴承和耐磨件等。

（2）

（2）中温回火中温回火（350500）：

使钢获得高弹性，保持较高硬度：

使钢获得高弹性，保持较高硬度（3550HRC）和一定的韧性。

和一定的韧性。

主要用于各种：

主要用于各种弹簧、发条、锻模弹簧、发条、锻模等。

等。

（3）（3）高温回火高温回火（500（500650）650）：

淬火并高温回火的热处理合称淬火并高温回火的热处理合称调质处理调质处理。

用于：

用于承受疲劳载荷的中碳钢承受疲劳载荷的中碳钢重要件，如重要件，如连杆、曲轴、主轴、齿轮、重要螺钉等。

其硬连杆、曲轴、主轴、齿轮、重要螺钉等。

其硬度为度为2035HRC。

调质处理的钢可获得强度及韧性都较好调质处理的钢可获得强度及韧性都较好的综合力学性能。

的综合力学性能。

第四节时效时效处理：

指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。

目的：

消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能。

方法：

有自然时效、热时效、变形时效、振动时效等。

第五节第五节表面淬火和化学热处理表面淬火和化学热处理一、表面淬火一、表面淬火定义：

定义：

通过快速加热，使钢件表面层很快达到淬通过快速加热，使钢件表面层很快达到淬火温度，在热量来不及传到工件心部就立即淬火，火温度，在热量来不及传到工件心部就立即淬火，使其表面获得马氏体组织，心部仍保持原始组织。

使其表面获得马氏体组织，心部仍保持原始组织。

表层获得高硬度、高耐磨性，而心部仍保表层获得高硬度、高耐磨性，而心部仍保持原有的良好韧性。

持原有的良好韧性。

常用常用承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件，承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件，如如机机床主轴、齿轮，发动机的曲轴等。

床主轴、齿轮，发动机的曲轴等。

材料：

中碳钢材料：

中碳钢方法：

电感应、火焰、电接触、激光等，目电感应、火焰、电接触、激光等，目前应用最广的是前应用最广的是电感应加热法电感应加热法。

火焰加热火焰加热感感应应加加热热感应加热