材料成形基础 第2版 教学课件 作者 常春 1第一章第一章第四节钢的热处理.docx

第四节钢的热处理一、钢的热处理理论基础固态下将钢加热到一定温度,进行必要的保温,以适当的冷却速度冷至室温,改变钢的组织结构和性能的工艺方法称为钢的热处理。热处理的目的在于不改变材料的形状和尺寸,只改变材料内部的组织结构,得到所需要的性能。不同的热处理工艺可以分别提高材料的硬度和强度,或者增加材料的塑性、降低硬度等。热处理工艺是提高零件寿命的重要途径。火焰加热淬火感应加热淬火表面淬火渗碳氮化……化学热处理表面热处理退火正火淬火回火普通热处理热处理热处理工艺方法主要有如下几种:,使组织结构转变为均匀的奥氏体。依据铁碳状态图,钢必须加热超过GS线或ES线才能得到完全的奥氏体****惯上将GS线和ES线分别称为A3线和Acm线。将PSK线称为A1线。铁碳状态图是在平衡条件下建立的,而实际生产中的加热与冷却均有一定速度,组织转变温度点(临界点)有滞后现象。滞后程度与加热和冷却速度有关,速度愈高,滞后现象愈显著。为了表示这种滞后现象,加热时分别用Ac1、Ac3、Accm线,冷却时则用Ar1、Ar3、Arcm与A1、A3、Acm线相对应。共析钢加热到Ac1时,发生珠光体向奥氏体的转变。这种转变除了有形核和长大两个过程外,还要有奥氏体内部成分的均匀化过程。固态下的组织转变和成分均匀化需要一定的时间才能完成,所以一般热处理工艺中需要有适当的保温时间。奥氏体晶粒形成后,随着温度的升高,晶粒会逐渐长大。粗大的奥氏体晶粒会引起室温下组织结构的粗大,对力学性能带来不利影响。同样,奥氏体保温时间的过长也会出现晶粒粗大现象。亚共析钢加热到Ac1线后,开始发生铁素体溶入奥氏体的转变,当温度超过Ac3线后,形成单一奥氏体。过共析钢加热至Ac1线以上,随温度的升高,二次渗碳体逐步溶入奥氏体中,m线后形成单一奥氏体。亚共析钢和过共析钢的加热温度过高,或保温时间过长,也会产生奥氏体的晶粒粗大。,冷却速度不同,组织转变产物不同,材料的力学性能也不相同。冷却方式炉内冷却空气冷却吹风冷却250~500℃液体冷却室温下的水中冷却组织结构粗片珠光体(珠光体)细片珠光体(索氏体)极细珠光体(屈氏体)贝氏体马氏体硬度(HRC)20~2525~3035~3740~5560~65二、(1)退火将钢加热到一定温度,保温一定时间,随后在炉中缓慢冷却,以获得近于平衡组织结构的一种热处理方法。降低钢的硬度,以利于切削加工;细化钢中的粗大晶粒,改善组织和性能;增加钢的塑性和韧性;消除内应力;为淬火作