钢的普通热处理ppt课件.ppt

在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么第二节 钢的普通热处理 l钢最基本的热处理工艺有退火、正火、淬火和回火。钢最基本的热处理工艺有退火、正火、淬火和回火。l机械零件的一般加工工艺为：机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）毛坯（铸、锻）预备预备热处理热处理机加工机加工最终热处理。最终热处理。l退火与正火工艺主要用退火与正火工艺主要用于预备热处理于预备热处理，只有当，只有当工件性能要求不高时才工件性能要求不高时才作为最终热处理。作为最终热处理。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么一、钢的一、钢的退火退火l将钢加热至适当温度保温，将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的然后缓慢冷却（炉冷）的 热处理工艺叫做热处理工艺叫做退火退火。l1、退火目的、退火目的l 调整硬度，便于切削加调整硬度，便于切削加 工。工。适合加工的硬度为适合加工的硬度为170-250HB。l 消除内应力，稳定尺寸，消除内应力，稳定尺寸，防止加工中变形。防止加工中变形。l 细化晶粒，改善组织，细化晶粒，改善组织，为最终热处理作组织准备。为最终热处理作组织准备。真空退火炉真空退火炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、退火、退火种类种类l退火的种类很多，常用的有退火的种类很多，常用的有完全退火完全退火、等温退火等温退火、球化退火球化退火、扩散退火扩散退火、去应力退火去应力退火、再结晶退火再结晶退火。l 完全退火完全退火l主要用于主要用于亚共析钢亚共析钢。l加热温度加热温度 Ac3+30 50。l组织：组织：F+P在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 等温退火等温退火l亚共析钢亚共析钢加热温度加热温度 Ac3+3050l共析、过共析钢共析、过共析钢加热温度加热温度 Ac1+3050l保温后快冷到略低于保温后快冷到略低于Ar1的温度等温转变成珠光体组织，的温度等温转变成珠光体组织，然后然后出炉空冷。出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。高速钢等温退火与普通退火的比较高速钢等温退火与普通退火的比较在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 球化退火球化退火l球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。l主要用于共析钢和过共析钢。主要用于共析钢和过共析钢。l加热温度加热温度 Ac1+30-50l通过缓冷或者冷却到略低于通过缓冷或者冷却到略低于Ar1的温度（的温度（550600）下保温，使珠光体中的渗碳下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。体球化后出炉空冷。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l球化退火的组织：球化退火的组织：l在铁素体基体上分布着在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体，称颗粒状渗碳体，称球状球状珠光体珠光体，用用P球球表示。表示。l对于有网状二次渗碳体对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消前应先进行正火，以消除网状。除网状。球状珠光体球状珠光体在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l二、钢的二、钢的正火正火l正火是将正火是将亚共析钢亚共析钢加热到加热到Ac3+30 50，共析钢共析钢加热加热到到Ac1+3050，过共析钢过共析钢 加热到加热到Accm+30 50，保保 温后温后空冷空冷的工艺。的工艺。l正火比退火冷却速度大。正火比退火冷却速度大。l1、正火后的组织：、正火后的组织：0.6%C时组织时组织 F+S 0.6%C时组织时组织 S正火温度正火温度在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、正火的目的、正火的目的l 减少减少C和其他合金元素的成分偏析。和其他合金元素的成分偏析。l 细化奥氏体晶粒，细化奥氏体晶粒，消除过共析钢中网状，消除过共析钢中网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。二次渗碳体，为球化退火作组织准备。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么正火的应用正火的应用（1 1 1 1）对力学性能要求不高对力学性能要求不高对力学性能要求不高对力学性能要求不高的普通结构钢的普通结构钢的普通结构钢的普通结构钢作为最终热作为最终热作为最终热作为最终热处理处理处理处理（2 2 2 2）对低碳钢调整硬度，）对低碳钢调整硬度，）对低碳钢调整硬度，）对低碳钢调整硬度，改善切削加工性改善切削加工性改善切削加工性改善切削加工性（3 3 3 3）对共析钢、过共析钢，）对共析钢、过共析钢，）对共析钢、过共析钢，）对共析钢、过共析钢，消除消除消除消除网状二次渗碳体，网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备为球化退火作组织准备热处理与硬度关系热处理与硬度关系合适切削加工硬度合适切削加工硬度在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l要改善切削性能：要改善切削性能：l低碳钢用正火，低碳钢用正火，l中碳钢用退火或正火，中碳钢用退火或正火，l高碳钢用球化退火高碳钢用球化退火。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么三、钢的淬火l淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。l淬火是应用最广的热淬火是应用最广的热处理工艺之一。处理工艺之一。l淬火的目的：淬火的目的：l获得马氏体组织，提获得马氏体组织，提高钢的性能。高钢的性能。真空淬火炉真空淬火炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（一）（一）淬火温度淬火温度l1、碳钢、碳钢l 亚共析钢亚共析钢l淬火温度：淬火温度：Ac3+30-50。l预备热处理组织：预备热处理组织：退火退火(F+P)或正火组或正火组织织(F+S或或S)。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l亚共析钢淬火组织：亚共析钢淬火组织：l 0.5%C时为时为Ml 0.5%C时为时为M+A。65MnV钢钢(0.65%C)淬火组织淬火组织45钢钢(含含0.45%C)正常淬火组织正常淬火组织在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l在在Ac1 Ac3之间的加热淬火称之间的加热淬火称亚温淬火亚温淬火。l亚温淬火组织亚温淬火组织为为F+Ml强硬度低，但塑韧性好强硬度低，但塑韧性好。35钢（含钢（含0.35%C）亚温淬火组织）亚温淬火组织在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 共析钢共析钢l淬火温度淬火温度 Ac1+30-50l淬火组织淬火组织 M+A。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 过共析钢过共析钢l淬火温度淬火温度 Ac1+30-50l温度高于温度高于Accm，奥氏体晶，奥氏体晶粒粗大、淬火后马氏体晶粒粗大、淬火后马氏体晶粒粗大；粒粗大；M含碳量高，含碳量高，A量增多。使钢硬度、耐磨量增多。使钢硬度、耐磨性下降，脆性、变形开裂性下降，脆性、变形开裂倾向增加。倾向增加。l淬火组织为淬火组织为 M+颗粒状颗粒状Fe3C+A*预备热处理组织预备热处理组织 P球球。T12钢（含钢（含1.2%C）正常淬火组织）正常淬火组织在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、合金钢、合金钢l由由于于多多数数合合金金元元素素(Mn、P除除外外)对对奥奥氏氏体体晶粒长大有晶粒长大有 阻碍作用，因而阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高合金钢淬火温度比碳钢高。l 亚共析钢亚共析钢淬火温度淬火温度 Ac3+50100l 共析钢、过共析钢共析钢、过共析钢淬火温度淬火温度 Ac1+50100 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（二）（二）淬火介质淬火介质l理想的冷却曲线理想的冷却曲线应只在应只在C曲线鼻尖处快冷，而在曲线鼻尖处快冷，而在Ms附近尽量缓冷，附近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小以达到既获得马氏体组织，又减小内应力的目的内应力的目的。但目前还。但目前还理想淬火曲线示意图理想淬火曲线示意图MsMf 没有找到理想的淬火介质。没有找到理想的淬火介质。l常用淬火介质是水和油。常用淬火介质是水和油。l水水的冷却能力强，但低温却的冷却能力强，但低温却能力太大，能力太大，只用于形状简单只用于形状简单的碳钢件的碳钢件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l油油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太小，太小，用于合金钢和小尺寸的碳钢件用于合金钢和小尺寸的碳钢件。l熔盐熔盐作为淬火介质称作为淬火介质称盐浴盐浴，冷却能力在水和油之，冷却能力在水和油之间，间，用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。l其他淬火介质其他淬火介质如如聚乙烯醇聚乙烯醇、硝盐水溶液硝盐水溶液等等也是工业上常也是工业上常用的介质。用的介质。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（三）（三）淬火方法淬火方法l采用不同的淬火方法可弥补采用不同的淬火方法可弥补介质的不足。介质的不足。l1、单介质淬火法、单介质淬火法l加热工件在一种介质中连续加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬火方法。冷却到室温的淬火方法。l操作简单，易实现自动化。操作简单，易实现自动化。各种淬火方法示意图各种淬火方法示意图1单液淬火法单液淬火法2双液淬火法双液淬火法3分级淬火法分级淬火法4等温淬火法等温淬火法在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、双介质淬火法、双介质淬火法l工件先在一种冷却能力强工件先在一种冷却能力强的介质中冷却，躲过鼻尖的介质中冷却，躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体较弱的介质中发生马氏体转变的方法。转变的方法。如水淬油冷，如水淬油冷，油淬空冷。油淬空冷。l优点是冷却理想，优点是冷却理想，缺点是缺点是不易掌握。不易掌握。用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l3、分级淬火法、分级淬火法l在在Ms附近的盐浴附近的盐浴或碱浴中淬火，待或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再内外温度均匀后再取出缓冷。取出缓冷。l可减少内应力可减少内应力 用于小尺寸工件用于小尺寸工件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l4、等温淬火法、等温淬火法l将工件在稍高于将工件在稍高于Ms的盐浴或碱的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。得下贝氏体组织的淬火方法。l经等温淬火零件具有良好的综经等温淬火零件具有良好的综合力学性能，淬火应力小。合力学性能，淬火应力小。l适用于形状复杂及要求较高的适用于形状复杂及要求较高的小型件。小型件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么四、钢的回火井式回火炉井式回火炉l回火是指将淬火钢加热到回火是指将淬火钢加热到A1以以 下的某温度保温后冷却的工艺。下的某温度保温后冷却的工艺。l（一）（一）回火的目的回火的目的l1、减少或消除淬火内应力、减少或消除淬火内应力，防，防 止变形或开裂。止变形或开裂。l2、获得所需要的力学性能。、获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。大，回火可调整硬度、韧性。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l3、稳定尺寸。、稳定尺寸。回火可使非平衡回火可使非平衡M与与A转变为平衡或转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。接近平衡的组织，防止使用时变形。l4、高淬透性钢的软化、高淬透性钢的软化，这类钢空冷即可淬火，如采这类钢空冷即可淬火，如采用回火软化既能降低硬度，又能缩短软化周期。用回火软化既能降低硬度，又能缩短软化周期。l未经淬火的钢回火无意义，未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置或使而淬火钢不回火在放置或使用过程中易变形或开裂。用过程中易变形或开裂。l钢经淬火后应立即进行回火钢经淬火后应立即进行回火。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（二）（二）（二）（二）回火的种类回火的种类回火的种类回火的种类l1、低温回火、低温回火l回火温度：回火温度：150250l组织转变：组织转变：从马氏体中从马氏体中析出细片状析出细片状-碳化物；碳化物；A分解为分解为 -碳化物和过饱和碳化物和过饱和铁素体。铁素体。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l这种在马氏体基体上这种在马氏体基体上分布着细片状碳化物分布着细片状碳化物的组织称为的组织称为回火马氏回火马氏体体，用，用M回回表示。表示。l低温回火的目的低温回火的目的是在是在保留淬火后高硬度、保留淬火后高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。l主要用于主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件。面淬火的工件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、中温回火、中温回火 l回火温度：回火温度：350-500 l组织转变：组织转变：-碳化物溶碳化物溶解于铁素体中解于铁素体中,同时从同时从铁素体中析出铁素体中析出Fe3C。到到350,马氏体中的马氏体中的回火托氏体回火托氏体 含碳量已降到铁素体的平衡成分，内应力大量消除含碳量已降到铁素体的平衡成分，内应力大量消除。lM回回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状粒状Fe3C的组织，称为的组织，称为回火托氏体回火托氏体，用，用T回回表示。表示。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l回回火火托托氏氏体体组组织织具具有有较较高高的的弹弹性性极极限限和和屈屈服服极极限限，并并具具有有一一定定的的韧韧性性，硬度一般为硬度一般为3545HRC。l主要用于各类弹主要用于各类弹簧的热处理。簧的热处理。汽车板簧汽车板簧热卷弹簧热卷弹簧在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么回火索氏体回火索氏体l3、高温回火高温回火 l回火温度：回火温度：500-650 l组织转变：组织转变：Fe3C发生聚集发生聚集长大，铁素体发生多边形化。长大，铁素体发生多边形化。l这种在多边形铁素这种在多边形铁素体基体上分布着颗体基体上分布着颗粒状粒状Fe3C的组织称的组织称回火索氏体回火索氏体，用用S回回表示。表示。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l回火索氏体组织具有良好的综合力学性能，即在保回火索氏体组织具有良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。l通常把淬火加高温回火的热处理工艺称作通常把淬火加高温回火的热处理工艺称作“调质处调质处理理”，简称，简称“调质调质”。l调质广泛用于连杆、调质广泛用于连杆、轴、齿轮等各种重要轴、齿轮等各种重要结构件的处理。也可结构件的处理。也可作为精密零件、量具作为精密零件、量具等的预备热处理。等的预备热处理。柴油机连杆柴油机连杆在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么淬火钢硬度随回火温度的变化淬火钢硬度随回火温度的变化4040钢力学性能与回火温度的关系钢力学性能与回火温度的关系l（三）回火脆性（三）回火脆性l回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l淬火钢的韧性并不总是淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高。随温度升高而提高。l在某些温度范围内回火在某些温度范围内回火时出现的冲击韧性下降时出现的冲击韧性下降的现象，称的现象，称回火脆性回火脆性。l根据回火脆性出现的温根据回火脆性出现的温度范围，可将其分为度范围，可将其分为低低温回火脆性温回火脆性和和高温回火高温回火脆性脆性两类。两类。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l1、低温回火脆性、低温回火脆性l又称又称第一类回火脆性或第一类回火脆性或不可逆回火脆性不可逆回火脆性。是指淬火钢是指淬火钢在在250-350回火时出现的脆性。回火时出现的脆性。l这种回火脆性是不可逆的，只要这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围内回火就会出现脆在此温度范围内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办法。性，目前尚无有效消除办法。l回火时应避开这一温度范围。回火时应避开这一温度范围。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、高温回火脆性、高温回火脆性l又称又称第二类回火脆性或第二类回火脆性或可逆回火脆性可逆回火脆性。是指淬火钢在是指淬火钢在450-650范围内回火后缓冷时出现的脆性。范围内回火后缓冷时出现的脆性。回火后快冷不出现。回火后快冷不出现。主要发生主要发生 在含在含Cr,Ni,Si,Mn的结构钢中。的结构钢中。l防止办法：防止办法：l 回火后快冷。回火后快冷。l 加入合金元素加入合金元素W(约约 1%)、Mo(约约0.5%)。该法更适用于大截面的零部件。该法更适用于大截面的零部件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么五、钢的淬透性网带式淬火炉网带式淬火炉l淬透性是钢的主要热处理性能。淬透性是钢的主要热处理性能。l是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（一）（一）（一）（一）淬透性的概念淬透性的概念淬透性的概念淬透性的概念M量和硬度随深量和硬度随深度的变化度的变化l淬透性淬透性是指钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力。是指钢在淬火时获得马氏体组织深度的能力。其大小是用其大小是用规定条件规定条件下淬硬层深度来表示。下淬硬层深度来表示。l淬硬层深度淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区的深度是指由工件表面到半马氏体区的深度。l淬硬性淬硬性是指钢淬火是指钢淬火后所能达到的最高后所能达到的最高硬度，即硬化能力，硬度，即硬化能力，取决于马氏体中的取决于马氏体中的碳含量。碳含量。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（二）（二）（二）（二）淬透性与淬硬层深度的关系淬透性与淬硬层深度的关系淬透性与淬硬层深度的关系淬透性与淬硬层深度的关系 辊棒式电阻炉辊棒式电阻炉l同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸、冷却介质有关。同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸、冷却介质有关。工件工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。l淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它是钢本身固有的特性它是钢本身固有的特性l只用于不同只用于不同材料之间的材料之间的比较比较。是在尺寸、冷却介是在尺寸、冷却介质相同时，用不同材料的质相同时，用不同材料的淬硬层深度来进行比较的。淬硬层深度来进行比较的。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（三）（三）（三）（三）淬透性的测定及其表示方法淬透性的测定及其表示方法淬透性的测定及其表示方法淬透性的测定及其表示方法 l1、淬透性的测定常用末端淬火法淬透性的测定常用末端淬火法末端淬火法示意图末端淬火法示意图在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么即用即用 表示，表示，J 表示末端淬透性，表示末端淬透性，d 表示表示l2、淬透性的表示方法、淬透性的表示方法l 用淬透性曲线表示用淬透性曲线表示半马氏体区半马氏体区到水冷端的到水冷端的距离距离,HRC为半马氏体为半马氏体区的硬度。区的硬度。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 用临界淬透直径表示用临界淬透直径表示l临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却，中心被淬成半马氏体的最大直径，用淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。表示。lD0与介质有关，如与介质有关，如45钢钢D0水水=16mm，D0油油=8mm。l只有冷却条件相同时，才能进行不同材料淬透性比只有冷却条件相同时，才能进行不同材料淬透性比较，如较，如45钢钢D0油油=8mm，40Cr D0油油=20mm。马氏体马氏体索氏体在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（四）（四）（四）（四）影响淬透性的因素影响淬透性的因素影响淬透性的因素影响淬透性的因素l钢的淬透性取决于临界冷却速度钢的淬透性取决于临界冷却速度Vk，Vk越小，淬透性越高。越小，淬透性越高。l而而Vk取决于取决于C曲线的位置，曲线的位置，C 曲曲线越靠右，线越靠右，Vk越小。越小。l因而凡是影响因而凡是影响C曲线的因素都是影响淬透性的因素。曲线的因素都是影响淬透性的因素。l除除Co 外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；高；l奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（五）（五）（五）（五）淬透性的应用淬透性的应用淬透性的应用淬透性的应用 l1、对于截面承载均匀的重要件，要全部淬透。如螺栓、对于截面承载均匀的重要件，要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。连杆、模具等。l2、对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透（淬硬层深、对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透（淬硬层深度一般为半径的度一般为半径的1/21/3），如轴类、齿轮等。），如轴类、齿轮等。l淬硬层深度与工件尺寸有关，设计时应注意淬硬层深度与工件尺寸有关，设计时应注意尺寸效应尺寸效应。高强螺栓高强螺栓柴油机连杆柴油机连杆齿轮齿轮在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l不同冷却条件下的转变产物(共析钢)等温退火等温退火P退火退火(炉冷炉冷)正火正火(空冷空冷)S(油冷油冷)T+M+A等温淬火等温淬火B下下M+A分级淬火分级淬火M+A淬火淬火(水冷水冷)A1MSMf时间时间温温度度淬火淬火PP均匀均匀A细细A？在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么第三节 钢的表面热处理l一、钢的表面淬火一、钢的表面淬火l表面淬火表面淬火是指在是指在不改变钢不改变钢的化学成分及心部组织的化学成分及心部组织的的情况下，利用快速加热将情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理以强化零件表面的热处理方法。方法。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l表面淬火目的：表面淬火目的：l 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限;l 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有足够的塑性和韧性。即足够的塑性和韧性。即表硬里韧表硬里韧。l适用于适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l1、表面淬火用材料、表面淬火用材料l 0.4-0.5%C的中碳钢。的中碳钢。l含碳量过高，心部韧性下降含碳量过高，心部韧性下降；l含碳量过低，则表面硬度、耐含碳量过低，则表面硬度、耐l磨性下降磨性下降。l 铸铁。铸铁。提高其表面耐磨性。提高其表面耐磨性。机床导轨机床导轨在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l2、预备热处理、预备热处理l工艺：工艺：对于结构钢为对于结构钢为调质调质或或正火正火。l前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件要求不高的普通件。l目的目的:l 为表面淬火作组织为表面淬火作组织 准备；准备；l 获得最终心部组织。获得最终心部组织。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么感应加热表面淬火感应加热表面淬火l3、表面淬火后的回火、表面淬火后的回火l采用低温回火，温度不高于采用低温回火，温度不高于200。l回火目的回火目的：降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。降低内应力，保留淬火高硬度、耐磨性。l4、表面淬火、表面淬火+低温回火后的组织低温回火后的组织l表层组织：表层组织：M回回l心部组织：心部组织：S回回(调质调质)或或F+S(正火正火)。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么感应加热表面感应加热表面淬火示意图淬火示意图感应加热表面淬火机床感应加热表面淬火机床l5、表面淬火常用加热方法表面淬火常用加热方法l 感应加热：感应加热：利用交变电流在利用交变电流在工件表面感应巨大涡流，使工工件表面感应巨大涡流，使工件表面迅速加热的方法。件表面迅速加热的方法。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l感应加热分为：感应加热分为：l 高频感应加热高频感应加热 频频 率率 为为 250-300KHz，淬硬层深度淬硬层深度0.5-2mm传传动动轴轴连连续续淬淬火火感感应应器器感应加热表面淬火齿轮的截面图感应加热表面淬火齿轮的截面图在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 中频感应加热中频感应加热 频频率率为为2500-8000Hz淬硬层深度淬硬层深度2-10mm齿圈淬火机床齿圈淬火机床各种感应器各种感应器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 工频感应加热工频感应加热l频率为频率为50Hzl淬硬层深度淬硬层深度10-15 mm各种感应器各种感应器感应穿透加热感应穿透加热在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 火焰加热：火焰加热：利用乙炔火焰直接加热工件表面的方利用乙炔火焰直接加热工件表面的方法。法。成本低，但质量不易控制。成本低，但质量不易控制。l 激光热处理：激光热处理：利用高能量密度的激光对工件表面利用高能量密度的激光对工件表面进行加热的方法。进行加热的方法。效率高，质量好。效率高，质量好。火焰加热表面淬火示意图火焰加热表面淬火示意图激光表面处理激光表面处理在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么二、化学热处理l化学热处理化学热处理是指将工件置于特定介质中加热保温，是指将工件置于特定介质中加热保温，使介质中活性原子渗使介质中活性原子渗入工件表层从而改变入工件表层从而改变工件表层化学成分和工件表层化学成分和组织，进而改变其性组织，进而改变其性能的热处理工艺。能的热处理工艺。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组与表面淬火相比，化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。织，还改变其化学成分。l化学热处理也是获得化学热处理也是获得表硬里韧表硬里韧性能的方法之一。性能的方法之一。l根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。化、多元共渗、渗其他元素等。可控气氛渗碳炉可控气氛渗碳炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（一）（一）化学热处理的基本过程化学热处理的基本过程 l1、介质、介质(渗剂渗剂)的分解：的分解：分解分解的同时释放出活性原子。的同时释放出活性原子。l如：如：渗碳渗碳 CH42H2+C 氮化氮化 2NH33H2+2Nl 2、工件表面的吸收：工件表面的吸收：活性活性原子向固溶体溶解或与钢中原子向固溶体溶解或与钢中某些元素形成化合物。某些元素形成化合物。l 3、原子向内部扩散。、原子向内部扩散。氮化扩散层氮化扩散层在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（二）（二）钢的渗碳钢的渗碳 l是指向钢的表面渗是指向钢的表面渗 入碳原子的过程。入碳原子的过程。l1、渗碳目的、渗碳目的l提高工件表面硬度、提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。l2、渗碳用钢、渗碳用钢l为含为含0.1-0.25%C的低碳钢。的低碳钢。碳高则心部韧性降低。碳高则心部韧性降低。井式气体渗碳炉井式气体渗碳炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么气体渗碳气体渗碳法示意图法示意图l3、渗碳方法、渗碳方法l 气体渗碳法气体渗碳法l将工件放入密封炉内，在将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。高温渗碳气氛中渗碳。l渗剂为气体渗剂为气体(煤气、液化煤气、液化气等气等)或有机液体或有机液体(煤油、煤油、甲醇等甲醇等)。l优点：质量好，效率高；优点：质量好，效率高；缺点：渗层成分与深度不易控制。缺点：渗层成分与深度不易控制。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l 固体渗碳法固体渗碳法l将工件埋入渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。将工件埋入渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。渗剂为木炭。渗剂为木炭。l优点：操作简单；优点：操作简单；l缺点：渗速慢，劳缺点：渗速慢，劳 动条件差。动条件差。l 真空渗碳法真空渗碳法l将工件放入真空渗碳炉中，抽真空后通入渗碳气体将工件放入真空渗碳炉中，抽真空后通入渗碳气体加热渗碳。加热渗碳。优点：表面质量好，渗碳速度快。优点：表面质量好，渗碳速度快。真空渗碳炉真空渗碳炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l4、渗碳温度、渗碳温度 900-950。l渗碳层厚度渗碳层厚度(由表由表面到过度层一半面到过度层一半处的厚度处的厚度)：一般：一般为为0.5-2mm。低碳钢渗碳缓冷后的组织低碳钢渗碳缓冷后的组织l渗碳层表面含碳量渗碳层表面含碳量：以以0.85-1.05为最好。为最好。l渗碳缓冷后的组织渗碳缓冷后的组织:表层为表层为P+网状网状Fe3C；心部为心部为F+P；中间为过渡区。中间为过渡区。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l5、渗碳后的热处理渗碳后的热处理l淬火淬火+低温回火。低温回火。回火温度为回火温度为160-180。淬火方法有：淬火方法有：l 预冷淬火法预冷淬火法l渗碳后预冷到略高于渗碳后预冷到略高于Ar1温度直接淬火。温度直接淬火。渗碳后的热处理示意图渗碳后的热处理示意图在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l一次淬火法一次淬火法：即渗碳缓冷后重新加热淬火。：即渗碳缓冷后重新加热淬火。l 二次淬火法：二次淬火法：l即渗碳缓冷后即渗碳缓冷后第一次加热为心部第一次加热为心部Ac3+30-50，细化细化心部心部；第二次加热为第二次加热为Ac1+30-50，细化表层。细化表层。渗碳后的热处理示意图渗碳后的热处理示意图在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到Ac1+30-50淬淬火火+低温回火。低温回火。此时组织为：此时组织为：l表层：表层：M回回+颗粒状碳化物颗粒状碳化物+A(少量少量)l心部：心部：M回回+F（淬透时）（淬透时）渗碳淬火后的表层组织渗碳淬火后的表层组织M+F在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么（三）（三）钢的渗氮（氮化）钢的渗氮（氮化）l氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程。氮化是指向钢的表面渗入氮原子的过程。l1、氮化用钢、氮化用钢井式气体氮化炉井式气体氮化炉l为含为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳钢。的中碳钢。l常用钢号为常用钢号为38CrMoAl。l2、氮化温度氮化温度：500-570。l氮化层厚度氮化层厚度不超过不超过0.6-0.7mm。在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l3、常用氮化方法、常用氮化方法l气体氮化法气体氮化法与与离子氮化法。离子氮化法。l气体氮化法与气体渗碳法类气体氮化法与气体渗碳法类似，渗剂为氨。似，渗剂为氨。l离子氮化法是在电场作用下，离子氮化法是在电场作用下，使电离的氮离子高速冲击作使电离的氮离子高速冲击作为阴极的工件。与气体氮化为阴极的工件。与气体氮化相比，氮化时间短，氮化层相比，氮化时间短，氮化层脆性小。脆性小。离子氮化炉离子氮化炉在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么l4、氮化的特点及应用、氮化的特点及应用l 氮化