工大笔记金属学期末复习

1、第九章钢的热处理工艺9.1钢的退火和正火9.2钢的淬火9.3钢的淬透性9.4钢的回火退火9.1钢的退火和正火正火得到近似平衡组织得到伪共析组织第九章 钢的热处理工艺学习要求掌握各工艺的目的、参数及所得组织，正确制定热处理工艺。 种类：（1） 完全退火： （2） 不完全退火： （3） 球化退火； （4） 扩散退火： （5） 再结晶退火： （6） 去应力退火：(一)退火定义：将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。相变重结晶退火：临界温度以上的退火。固相线下100AC3+30AC1AC3AC1ACcmAC1T再T再完全退火u 定义：将钢

2、加热到 Ac3温度以上，保温足够时间， 使组织完全奥氏体化后缓慢冷却，获得 接近平衡组织的热处理工艺。u 保温温度：Ac3 + 2030 u 保温时间： = K D（min）u 冷却方式：随炉冷却，600以下出炉空冷u 室温组织：P+Fu 目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力和热加工缺陷、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性变形性能。u 工序：预备热处理（个别时）u 应用：亚共析钢 K加热系数，碳钢1.5-2.0min/mm，低合金钢2.0-2.5min/mm ，高合金钢2.5-3.0min/mm ）D有效厚度，饼类-h，环类-D-d，棒类-d球化退火 定义：将钢加热，使片状渗碳体转变为球状或粒

3、状，获得粒状 珠光体的热处理工艺。（是不完全退火的一种） 保温温度：（Ac1 + 20-30） 保温时间：2-4h (不易过长) 冷却方式：炉冷 室温组织：P粒 目的：降低硬度,均匀组织,改善切削加工性能, 为淬火作好组织准备 工序：预备热处理 应用：共析钢、过共析钢、工具钢、轴承钢和量具钢。过共析钢中如有网状渗碳体，必须用正火来加以消除，否则球化难以进行。u 定义：是将钢加热到Ac3或Accm以上，保温一定时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，以得到细片状珠光体类型组织的热处理工艺。u保温温度：亚共析钢 Ac3 + 3050 共析钢/过共析钢 Accm + 3050u保温时间：=KD（m

4、in）u 冷却方式：空冷u室温组织：P类组织-伪共析组织正火AC3或ACcm+30u目的及应用：（1）改善低碳钢的切削加工性能；（2）消除中碳钢热加工组织缺陷；（3）消除过共析钢的网状碳化物，降低硬度、改善和冷塑性变形性能，为淬火作好准备；（4）提高普通结构件的机械性能。不重要零件可代替调质处理。u 工序：预备热处理或最终热处理正火（1）低碳钢-正火代替退火 较快的冷速可防止低碳钢沿晶界析出游离的三次渗碳体；提高硬度，改善低碳钢的切削加工性能。（2）中碳钢-正火代替退火 硬度虽较高，但可切削加工。成本低，生产率高。（3）高碳钢-球化退火正火后硬度高，不利于切削加工。但是，如果有网状碳化物存在，

5、必须正火消除后再球化退火（为淬火作好准备）；（4）不重要零件可代替调质处理。退火与正火的选择-尽可能正火代替退火u保温温度： 亚共析钢 Ac3 + 3050-完全淬火 过/共析钢 Ac1 + 3050-不完全淬火 是将钢件加热到Ac3 或Ac1以上，保温一定时间，然后快速冷却（通常大于临界冷却速度Vc），以得到马氏体（或下贝氏体）组织的热处理工艺。淬火淬火加热介质（水-碳素钢 油-合金钢）过烧AC3或AC1+3050氧化脱碳正火报废余量、保护气氛、真空淬火冷却过热9.2钢的淬火9.2钢的淬火淬火应力热应力组织应力变形、开裂温度梯度相的比容差热应力 1)产生原因: 内外温差 2)应力结果: 表层

6、压应力,心部拉应力3) 影响热应力因素: （1）冷却速度：V （2）淬火温度：T （3）截面尺寸：D （4）线膨胀系数：9.2钢的淬火1)产生原因: 冷却时组织转变的不同时性2)应力结果: 表层拉应力, 心部压应力(与热应力相反)3)影响因素:（1）化学成分:含碳量 Wc 合金元素W （2）冷却速度：V（3）淬火温度：T（4）截面尺寸：D（5）线膨胀系数：组织应力9.2钢的淬火（1）含碳量: Wc 高-组织应力为主 Wc 低-热应力为主（2）合金元素:W 热应力/组织应力（3）截面尺寸：D大-热应力为主 D小-组织应力为主影响内应力大小的主要因素(飞船对接)9.2钢的淬火淬火冷却9.2钢的淬火

7、9.2钢的淬火淬火方法单液双液分级等温淬火方法1单液淬火2双液淬火3分级淬火4等温淬火9.2 钢的淬火钢的淬透性一、概念1. 淬透性: 是指钢在淬火时获得马氏体的能力, 它是钢的固有属性，取决于钢的临界冷却速度、过冷奥氏体的稳定性。淬透性的大小用钢在一定条件下淬火所获得的淬透层深度来表示. 2. 淬透层深度:规定为由表面到半马氏体区的深度. 9.3 钢的淬透性钢的淬透性淬透性: 是指钢在淬火时获得马氏体的能力, 它是钢的固有属性（不随工件的尺寸、形状和介质冷却能力而变化），取决于钢的临界冷却速度、过冷奥氏体的稳定性。淬硬性: 是指钢在淬火后形成的马氏体组织所能达到的硬度, 取决于马氏体中的含碳量. 9.4 钢的回火温度低温（250）中温（350500）高温（500650）时间2h冷却通常空冷，特殊急冷退火正火淬火回火加热温度亚共析过/共析钢Ac3+2030Ac1+2030Ac3+3050Accm+3050Ac3+3050Ac1+3050低温：150250中温：350500高温：500650保温时间min(mm)(1.52.0)D(1.52.0)D(1.01.5)D2h冷却方式炉冷