第六章钢的热处理

1、6.4钢的退火与正火1）退火将钢加热到相变温度Ac1以上或以下，较长时间保温并缓慢冷却的一种工艺。完全退火将钢加热到Ac3以上2030，经完全奥氏体化后随炉缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。用于亚共析钢（Wc=0.3%0.6%)消除铸造、扎制、锻造、焊接等造成的异常组织，均匀化学成分，细化晶粒。消除内应力降低硬度，改善切削加工性能球化退火将钢加热到Ac1以上，Acm以下的双相区，较长时间保温并缓慢冷却的热处理工艺。适用共析、过共析钢（工、模具）使碳化物球化，避免网状二次渗碳体降低硬度，提高韧性，改善切削加工性能消除内应力去应力退火为了消除由于变形加工及铸造、焊接过程引起的残余内应力而进

2、行的退火。再结晶退火将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。扩散退火将工件加热到略低于固相线的温度，长时间保温（1020h），随炉缓冷的工艺。高合金钢均匀成分2） 正火将钢加热到临界温度以上，保温后空冷的热处理工艺。正火与退火区别：珠光体细，强度、硬度高，韧性好。先共析相的数量显著减少。（Wc=0.6%1.4%的碳钢，无先共析相）正火应用：消除网状二次渗碳体作为最终热处理改善切削加工性能正火、退火工艺的选择：0.25%以下的钢，没有其它热处理工序时，可用正火提高强度。0.25%0.5%的钢，一般采用正火做预先热处理0.5%0

3、.75%的钢，一般采用完全退火，降低硬度。0.75%1.0%的钢 弹簧：完全退火 工具：球化退火1.0%的钢，工具，球化退火。Me较多时，上述原则不适用。6.5 钢的淬火与回火一、淬火淬火将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺。1）淬火温度的确定亚共析钢：Ac3+3050共析、过共析钢：Ac1+30502）加热时间的确定碳钢合金钢箱式炉11.3min/mm1.52min/mm盐浴炉0.40.5min/mm0.51min/mm3）淬火介质的确定4）淬火方法 单液淬火将加热的工件放入一种淬火介质中连续冷却至室温的操作方法。优缺点：操作简单，易实现机械化与自动

4、化，适用于形状简单的工件，但此法水冷变形大，油冷难淬硬，可将油、水双冷结合起来进行如下的双液淬火。 双液淬火将加热的碳钢先在水或盐水中冷却，冷到（300400）时迅速移入油中冷却。优缺点：既可使工件淬硬，又能减少淬火的内应力，有效地防止产生淬火裂纹，主要用于形状复杂的高碳工具钢，如丝锥、板牙等。缺点是操作困难，技术要熟练。 形状复杂的高碳钢大型合金钢工件分级淬火把加热好的工件先投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱中快速冷却停留一段时间，待其表面与心部达到介质温度后取出空冷，使之发生马氏体转变。 优缺点：比双液淬火进一步减少了应力和变形，操作较易。但由于盐浴、碱浴的冷却能力较小，故只适用于形状较复杂、

5、尺寸较小的工作。 尺寸小、要求变形小精密工件（刀具、量具）等温淬火此法与分级淬火法相类似，只是在盐浴或碱浴中的保温时间要足够长，使过冷奥氏体等温转变为有高强韧性的下贝氏体组织，然后取出空冷。 优缺点：由于淬火内应力小，能有效地防止变形和开裂，但此法缺点是生产周期较长又要一定设备，常用于薄、细而形状复杂的尺寸要求精确，并且要求强韧性高的工件，如成型刀具、模具和弹簧等。获得下贝氏体，适用形状复杂、要求高的小零件。冷处理 将淬火后的工件继续冷却到0以下，使残余奥氏体继续转变为马氏体。目的：尽量减少残余奥氏体，稳定尺寸，减少变形，硬度提高110HRC。适用：Wc0.6%的碳钢、渗碳钢、轴承钢、高合金钢

6、制造的精密零件（量具、精密轴承、精密镗杆）箱式电炉连续炉台车式炉可倾电炉二、 钢的回火回火将淬火后的钢，加热到Ac1相变温度以下的适当温度，保温一定时间，而后空冷。目的：消除淬火应力，降低脆性，稳定组织。改变回火温度，可获得不同的性能。回火转变及应用调质处理=淬火+高温回火回火脆性第一类回火脆性：250350与相变机制有关，不可避免。第二类回火脆性：450600与杂质及合金元素在原奥氏体晶界偏聚有关。快冷可防止。Mo、W可阻碍偏聚。6.6 钢的淬透性一、钢的淬透性与淬硬性淬透性钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。一般规定从工件表层深入到半马氏体区(马氏体与非马氏体组织各占一半的地方)的深度为淬硬层深度。淬硬性钢淬火后所能达到的最高硬度值。二、淬透性对钢力学性能的影响三、影响淬透性的因素化学成分：亚共析钢 Wc增加，淬透性增加。 过共析钢Wc增加，淬透性降低。 合金元素除Co外，提高淬透性。 奥氏体晶粒度：大，稳定，淬透性提高。钢中未溶第二相，降低淬透性。四、淬透性的测定及表示方法淬透性表示方法淬透性指数：43-