第4章 钢的热处理.ppt

第四章钢的热处理
热处理概念、特点及功用
概念
在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却,从而改变钢的内部组织结构,最终获得所需性能的工艺方法
热处理的四大要素
加热温度
加热速度
保温时间
冷却速度
特点
不改变工件的形状,只改变材料的组织结构和性能
无固态相变的材料不能用热处理来进行强化
功用
提高钢的使用性能,改善钢的工艺性能
减少零件的重量,延长产品使用寿命,提高产品的产量、质量和经济效益
热处理分类
钢在加热时的转变
固态临界点
钢在固态下进行加热、保温和冷却时将发生组织转变
Ar1
Ar3
Accm
AC1
AC3
Accm
A1
A3
Acm
S
平衡相变临界点:A1 、A3、Acm
加热相变临界点:Ac1、Ac3、Accm
冷却相变临界点:Ar1 、Ar3、Arcm
转变临界点偏移距离与加热和冷却速度有关
钢在加热时的组织转变过程
共析钢奥氏体化
加热
奥氏体化
奥氏体晶核形成
奥氏体晶粒长大
残余渗碳体溶解
奥氏体成分均匀化
亚共析钢和过共析钢奥氏体化
亚共析钢
过共析钢
先进行:P A
然后:先析出相F A
完全奥氏体化
不完全奥氏体化
影响奥氏体转变过程的因素
加热温度和加热速度
含碳量
原始组织匀细
合金元素
T2
T1
△T1
△T2
奥氏体化加速
T加奥氏体化加速
奥氏体化加速
碳化物形成元素
非碳化物形成元素
Co、Ni
奥氏体化变慢
奥氏体化加速
奥氏体化加速
奥氏体晶粒大小及控制
晶粒度:表示晶粒大小的一种尺度
1~4级为粗晶粒,5~8级为细晶粒,超过8级为超细晶粒
控制途径
加热温度和保温时间
钢的成分(增加未溶碳化物比例)
合金元素加入能形成稳定碳化物或稳定氧化物的元素(钛、钒),或能形成氧化物、氮化物的元素(铝)
钢在冷却时的转变
转变产物与冷却方式和冷却速度有关
过冷奥氏体等温转变
过冷奥氏体区
奥氏体稳定区
转变产物区
混合区
高温
中温
低温