Transcript 钢的热处理

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钢 的 热 处
理
钢的热处理
( Heat Treatment of Steel )
 概述
 钢在加热时的转变温度
 钢在冷却时的冷却方式
 钢的普通热处理工艺
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一、概 述
1.热处理的定义:
保温
温
度
热
加
临界温度
冷
却
时间
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2.热处理的主要目的:改变钢的性能。
3.热处理的应用范围:整个制造业。
4.热处理的分类
普 通
热处理
退火;正火;
淬火;回火;
感应加
热淬火
表面淬火
热处理
火焰加
热淬火
表 面
热处理
化 学
热处理
渗碳; 渗氮;
碳氮共渗;
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二、钢在加热时转变温度
( transformation temperature )
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三、钢在冷却时的冷却方式
保温
温
度
临界温度
热
加
连续冷却
等温冷却
时间
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四、钢的普通热处理工艺
一般零件生产的工艺路线:
毛坯生产
工
预备热处理
最终热处理
机械加
机械精加工
预备热处理 : 退火 ; 正火
最终热处理 : 淬火 ; 回火
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一)钢的退火 ( Annealing of steel )
1、定义: 把零件加温到临界温度以上30～50℃,
保温一段时间,然后随炉冷却。
2、目的: 消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成
分;为最终热处理作好组织准备。
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普通退火
3、种类
完全退火
等温退火
重结晶
退 火
扩散退火
普通球化
退 火
球化退火
等温球化
退 火
退火
低温
退火
再结晶退火
去应力退火
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4、工艺参数:
名
称
完全退火
球化退火
去应力退火
扩散退火
温 度 ( °C )
Ac3 + 30～50
Ac1 + 30～50
500～600
Ac3 + 150～250
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4、工艺参数:
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5、热处理后的组织 : 原始组织。
共析钢原始组织
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共析钢球化退火组织
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过共析钢原始组织
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过共析钢球化退火组织
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二)钢的正火( Normalizing of steel )
1、定义: 把零件加温到临界温度以上30～50℃,
保温一段时间,然后在空气中冷却。
2、目的: 消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成
分;为最终热处理作好组织准备。
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3、工艺参数:
名
称
亚共析钢
共析钢
过共析钢
温 度 ( °C )
Ac3 + 30～50
Ac1 + 30～50
Accm + 30～50
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4、工艺参数:
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4、热处理后的组织: S ( Wc = 0.6～1.4% )
S + F ( Wc＜0.6% )
5、应用范围:
（1）预备热处理：调整低、中碳钢的硬
度；消除过共析钢中的Fe3CⅡ。
（2）最终热处理：用于力学性能要求不
高的普通零件。
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三)钢的淬火 ( Quenching of steel )
1、定义: 把零件加温到临界温度以上30 ～ 50℃,
保温一段时间,然后快速冷却 ( 水冷 )。
2、目的: 为了获得马氏体组织,提高钢的硬度和
耐磨性。
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3、工艺参数:
名
称
亚共析钢
共析钢
过共析钢
温 度 ( °C )
Ac3 + 30～50
Ac1 + 30～50
Ac1 + 30～50
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3、工艺参数:
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4、热处理后的组织 :
钢
种
淬火温度( ℃ )
最终组织
亚共析钢
Wc≤0.5%
Ac3+30～50
亚共析钢
Wc＞0.5%
Ac3+30～50
M + A残
共析钢
Ac1+30～50
M + A残
过共析钢
Ac1+30～50
M+Fe3C+A残
M
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5、淬火加热时间 ( τ ) 的选择:
τ = α K D
工件有效厚度
(尺寸最小部位)
装炉量有关系数
一般 K = 1～1.5
加热系数,与钢种
及加热介质有关
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6、常用的淬火方法
A1
温
度
Ms
时间
单液淬火
双液淬火
分级淬火
等温淬火
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四)钢的回火 ( Tempering of steel )
1、定义: 把淬火后的零件重新加温到A1线以
下某个温度,保温一段时间,然后冷却
到窒温。
2、目的: 消除淬火应力,降低脆性；稳定工件
尺寸；调整淬火零件的力学性能。
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3、工艺参数
名 称
温度(℃)
组 织
用途
低温回火
150～250
M回=α0.3%C+ε
耐磨件
中温回火
350～500
T回=F针+Fe3C粒
弹簧等
高温回火
500～650
S回=F多+Fe3C球
调质件
高温软化
650～A1
P回=F多+Fe3C粒
高合金钢
淬火 + 高温回火 = 调质处理
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回火索氏体组织金相图
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回火屈氏体组织金相图
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回火马氏体组织金相图
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谢谢！
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