热处理的基本方法.ppt

4-3热处理的基本方法,数控科 王春青,课型：新课 教学目的与要求： 1 、掌握退火、正火、淬火、回火的概念目的 2、 掌握热处理的分类及应用 教学重点与难点： 热处理的概念、分类及应用 教学过程：,4-3热处理的基本方法,前二节学习的内容是热处理的原理，从这一节开始学习热处理工艺，也就是具体的热处理实现方法。 在一个零件的加工路线中，热处理起着很重要的作用， 一般有两种情况，如一个齿轮： 下料-锻造-预备热处理（退火或正火）-铣齿- 最终热处理（淬火回火）-精加工（磨削）； 其中预备热处理的作用是消除锻造的缺陷，如晶粒粗大、内应力、缺陷组织等，同时调整硬度，为后续的切削做准备。最终热处理的作用是使材料具有使用状态下的性能，如强度、硬度等。,第三节 热处理的基本方法,1.退火目的：降低硬度，以利于切削（比较适合的切削硬度为160-260HBS）；消除内应力，稳定尺寸，防止变形或开裂；消除偏析，均匀成分；,一、退火 加热到适当的温度，保温一定时间后缓慢冷却（炉冷）。,工艺参数为：加热到Ac3+30-50，保温，随炉冷却到600出炉空冷。,a.完全退火： 适用于亚共析钢的铸件、锻件、焊接件。 主要适用于中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件、热轧型材等。均匀组织，充分消除内应力。,2、退火的种类：,2.球化退火：适用于共析及过共析钢，目的是为了获取球状珠光体，降低这些高碳钢的硬度，以利于切削。所有的高碳钢在切削之前一般都要进行球化退火。,工艺参数为：加热到Ac1+30-50，保温， 随炉冷却或等温冷却；,3.去应力退火： 属于低温热处理，加热温度一般在A1线以下，对于钢来说，大约为600。,锻造、铸造、焊接以及切削加工后（精度要求高） 的工件，应采用去应力退火来消除内应力。,三种退火温度图示：,与退火区别：冷却速度比退火稍快，组织较细，强度硬度稍有提高。工艺周期短，成本低，性能好。生产中常用正火代替退火。,加热到Ac3（或Accm ）以上3050，保 温后在空气中冷却。它的主要特点是空冷， 对于大型零件或在炎热地区，也可用风冷或喷 雾冷却。,二、正火,正火能提高硬度，一般用于低碳钢的预备热处理,对于一些大件，正火可代替调质作为最终 热处理使用；,三.淬火,将钢加热到Ac1或Ac3以上30-50，适当保温，然后快速冷却，获取马氏体或下贝氏体的一种热处理工艺。,淬火是一种很早就应用的热处理工艺，它的目 的是获得马氏体或下贝氏体，但主要是马氏体。 从性能上看，它是为了强化材料，提高材料的 强度或硬度。,1.淬火工艺参数,加热温度 根据钢的成分确定，亚共析钢加热到Ac3+30-50，共析、过共析钢加热到Ac1+30-50； （根据铁碳相图进行解释）,为了获得好的淬火效果，就必须制定正确的淬火工艺参数。,例如，45钢的A3=780， 其淬火温度为840-860 T8、T12钢的Ac1=737， 其淬火温度为770-790； 合金钢由于合金元素的影响，加热温度比碳钢高，具体情况可以查阅热处理手册。,水及水溶液 在650400相对冷却速度较大，常用作碳钢的淬火。,2.淬火介质：,油 在300200间冷却速度比水小，用于 合金钢的淬火。,（4）等温淬火形状复杂，尺寸要求较精确，强韧性要求较高的小型工模具及弹簧等的淬火,3.淬火方法,（1）单液淬火 形状简单的碳钢件在水中淬火，合金钢和 小尺寸碳钢件在油中淬火,（2）双液淬火形状复杂的高碳钢工件和尺寸 较大的合金钢件,（3）分级淬火尺寸较小、形状复杂工件的淬火,3、淬透性与淬硬性,取决于M中C%，C%淬硬性,淬透性是指在规定条件下，决定钢淬硬深度 和硬度分布的特性。,淬硬性是钢在理想条件下淬火硬化所能达到的 最高硬度。,影响淬透性的因素主要是C曲线的位置，C曲线右移，淬火临界冷却速度减小，淬透性提高。,4.钢的淬火缺陷,(1).氧化与脱碳： a.含义及产生原因：钢在加热时，氧与钢表面作用，形成脆皮称为氧化 脱碳：碳与气体介质作用逸出，使含碳量降低。 b.后果：降低表面硬度，影响尺寸 c.防止与补救：隔绝空气加热,（2）过热与过烧： a.含义及产生原因：加热温度过高晶粒粗化成为过热 加热温度过高出现氧化和熔化则成为过烧 b.后果：晶粒粗大易引起变形和开裂 c.防止与补救：严格控制加热温度和保温时间 过烧的只能报废,（3）变形与开裂: a.含义及产生原因：淬火内应力 b.后果:无法使用 c.防止与补救： 选用合理的工艺方法 变形的可校正 开裂的只能报废,（4）硬度不足： a.含义及产生原因：加热温度不足，保温时间不足，冷却速度不够快，氧化与脱碳等。 b.后果：无法满足使用要求 c.防止与补救：严格执行工艺规程,四.回火,1、回火的概念： 将淬火后钢件再加热到Ac1以下的某一温度，保 温一定时间后，然后冷却到室温的热处理工艺 。,2、回火的目的： 降低淬火钢的脆性，提高韧性， 调整硬度，消除内应力，稳定工件的尺寸， 获得所需要的力学性能。,3、回火的种类,按回火温度的不同，回火可分以下三种： 低温回火：150 C 250 C 中温回火：350 C 500 C 高温回火：500 C 650 C,1、低温回火（150250）C 目的：保持淬火钢的高硬度和高耐磨性，降低淬火应 力,减少钢的脆性。硬度为58-64HRC。 主要用于：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳淬火件和表面淬火件。 2、中温回火（350500）C 目的：获得高的弹性极限、屈服点和较好的韧性。 又称弹性处理。硬度为35-45HRC. 主要用于：弹性零件及