钢的热处理原理

钢的热处理原理,1 钢的热处理概述2 钢在加热时的转变3 钢在冷却时的转变,1热处理概述,定义： 目的及重要性： 改善材料的组织结构 提高性能 提高工件使用寿命 减低成本 分类： 热处理,普通热处理（四火：退火、正火、淬火、回火）表面热处理 （表面淬火、化学热处理）,2 钢在加热时的转变,相变的热滞现象 奥氏体化的概念完全奥氏体化不完全奥氏体化 加热的目的及重要性,奥氏体的形成（奥氏体化过程）共析钢的奥氏体化（P A）奥氏体晶核的形成奥氏体晶粒的长大残余渗碳体的溶解奥氏体成分的均匀化,钢在加热时的转变,T加,奥氏体的形成（奥氏体化过程）亚共析钢和过共析钢的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合金元素,钢在加热时的转变,奥氏体晶粒的长大及控制奥氏体晶粒度的概念起始晶粒度实际晶粒度本质晶粒度影响奥氏体晶粒度的因素（控制奥氏体晶粒大小的措施）TA、VA、tA成分原始组织新工艺,钢在加热时的转变,C：两方面的影响Me：除Mn、P，均阻碍A长大,Al、Ti、Zr、V、W、Mo、Cr、Si、Ni、Cu 强 弱,基本概念：过冷奥氏体奥氏体的冷却转变过冷奥氏体转变曲线 等温冷却曲线（TTT) 连续转变曲线（CCT） 目的及重要性 转变类型,3 钢在冷却时的转变,过冷奥氏体等温转变（共析钢） 珠光体转变（高温转变）温度范围： A1 550（Ar1 550）转变特征：扩散型转变转变过程：转变产物：P（片层状 F 和 Fe3C 的机械混合物）,钢在冷却时的转变,AB,珠光体转变,S 8000,T 8000,P 3800,过冷奥氏体等温转变（共析钢） 贝氏体转变（中温转变）温度范围： 550230（Ms）转变特征：半扩散型转变转变过程：分步进行首先： A F 然后：C 从 F 中析出 550350 B上 350230 B下转变产物：B （F 和 碳化物的机械混合物）,钢在冷却时的转变,AB,切变fcc bcc,贝氏体转变,上贝氏体,下贝氏体,上贝氏体 500 ,下贝氏体 500 ,钢在冷却时的转变,过冷奥氏体等温转变（共析钢） 马氏体转变（低温转变）温度范围： 230 -50（MsMf）转变特征：非扩散型转变转变过程： A M转变产物：M马氏体是碳溶于-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体,钢在冷却时的转变,AB,快速共格切变 50m/s,bcc0.77%C,fcc0.77%C,M的形貌,板条状M片状M（针叶状）,钢在冷却时的转变,M形态与含碳量的关系混合M,M的形貌,材料：40Cr（800X）工艺情况：淬火、回火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀组织说明：板条马氏体及针状马氏体，为典型中碳马氏体,500正常淬火组织：隐晶马氏体 高速钢,隐晶M,产生体积膨胀（浮凸现象）产生组织应力在 MsMf 之间进行不能进行到底 产生残余奥氏体 （Ar、AR、A）,钢在冷却时的转变,M的组织特征,bcc,M,M转变终止温度,M转变开始温度,硬度：与wc（%）有关板条状M： 强度高、有一定的塑性和韧性片状M 硬而脆,钢在冷却时的转变,M的性能,过冷奥氏体等温转变曲线 TTT曲线的建立 （以金相硬度法为例）制成金相试样并奥氏体化分组快冷至A1以下不同温度保温 每隔一定时间取出一试样水淬观察显微组织（辅以硬度测定） 确定相变点连接具有相同意义的点,钢在冷却时的转变,共析钢 C 曲线简介点、线、面分析 关于孕育期（）,过冷奥氏体等温转变曲线 影响TTT曲线（C 曲线）的因素含碳量的影响 合金元素的影响加热条件的影响,钢在冷却时的转变,用过冷奥氏体等温转变曲线分析钢的连续转变过程,钢在冷却时的转变,v=v1：炉冷， a1 开始点 ， b1 终了点 ， 转变在一温度区间内（T1）进行，转变产物Pv=v2：空冷， a2 开始点 ， b2 终了点 ， 转变温度降低，温度区间变大，转变产物Sv=v3：油冷， a3开始点 ， a3 无意义， 转变分段进行，转变产物T+M+ Av=v4：水冷， A在Ms 以前不分解，转变产物 M+ A,vk：淬火临界冷却速度（M临界冷却速