钢的热处理原理.ppt

重点：热处理组织性能转变难点：热处理原理要求：工作条件--性能--组织--热处理工艺。§6-1热处理概述1、改善使用性能如：耐磨性，强韧性、弹性等；2、改善工艺性能如：机加工性能，成型性能，后续热处理等。3、消除成型缺陷如：组织粗大，成分偏析，残余应力等。生产工艺路线：下料→锻造→正火→粗机加工→渗碳→淬火→低温回火→精加工→成品——热处理可改善性能且不改变形状，应用十分广泛。例如：机床制造中60-70%的零件需热处理；汽车制造中需热处理的零件多达70-80%；工模具及滚动轴承，100%需要热处理。加热和冷却时钢的临界温度的变化1.根据工艺参数及组织转变特征不同分为：①普通热处理：包括退火、正火、淬火、回火。②表面热处理：包括表面淬火(感应加热表面淬火，火焰加热表面淬火)及化学热处理(渗碳，渗氮)等。③其它热处理：真空热处理、可控气氛热处理、形变热处理等。2.根据热处理阶段和作用不同分为：①预备热处理：改善铸、锻、焊毛坯件的组织，消除应力，为后续的机加工或进一步的热处理做准备。②最终热处理：使经过成形工艺达到形状和尺寸要求的零件的性能达到所需的使用性能。生产工艺路线：下料→锻造→正火→粗机加工→调质处理→轴颈表面淬火+低温回火→精加工→成品冲模的生产工艺路线：下料→锻造→球化退火→粗机加工→淬火→低温回火→精加工→成品§6-2钢在加热时的转变1、形成过程100倍显微镜下观察比较，确定晶粒度4、奥氏体晶粒度的影响因素1）加热温度和保温时间；2）加热速度；3）钢的原始组织；4）钢的化学成分:例：若钢中加入适量能形成难熔中间相的合金元素，如Ti、Zr、V、Nb等，能强烈阻碍奥氏体晶粒长大，达到细化晶粒的目的。（二）钢的加热工艺选择（三）钢的加热缺陷及防止§6-3钢在冷却时的转变二、过冷奥氏体的等温转变（一）“C曲线”的建立（TTT曲线）（二）影响C曲线的主要因素1.碳含量对碳钢C曲线的影响2.合金元素对C曲线的影响（Co）（三）两种等温转变产物的组织和性能（3）分类：根据珠光体片间距的大小，可分为三种:珠光体、索氏体、屈氏体。珠光体1000×屈氏体1000×综合性能好，可制作性能要求不高的零件。性能主要取决于片层间距的大小：片层间距愈小，其强度、硬度愈高，同时塑性、韧性也有所改善。2.贝氏体类型组织与性能贝氏体（B）=过饱和F+Fe3C（1）贝氏体的组织形态：（2）贝氏体的力学性能上贝氏体：强度和韧性较低。下贝氏体：不但强度高，而且韧性也好。（3）应用上贝氏体：无应用价值，工艺上应避免。下贝氏体：综合性能好；应用较多；通过等温淬火工艺获得。VKVk’1、马氏体类型组织与性能(1)马氏体转变：是指钢从奥氏体状态快速冷却(即淬火)而发生的无扩散型相变。(2)马氏体结构：是碳溶于α-Fe中的过饱和间隙式固溶体，记为M。(3)马氏体转变特点a、无扩散性通过切变方式完成，转变速度极快。b、降温转变c、转变不完全室温时仍有部分未转变的奥氏体存在，称之为残余奥氏体，记为Ar。原因：多数钢的Mf在室温以下。马氏体类型VK连续冷却转变产物内容回顾：P