机械工程材料-钢的退火和正火-课件

§5.3钢的退火和正火1ppt课件§5.3钢的退火和正火1ppt课件§5.3钢的退火和正火

铜棒Ø24mm如何消除拉拔过程中的硬化现象？

电缆线Ø0.15mm2ppt课件§5.3钢的退火和正火铜棒Ø24mm如何消

切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。

刀具具有较高的韧性时，不容易发生崩刃。切削件的硬度如何调整？刀具如何才能具有较高的韧性？3ppt课件切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程中产生的内应力？4ppt课件季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程§5.3钢的退火和正火在实际的制造过程中，常见的工艺路线如：退火和正火是应用最为广泛的热处理工艺！！5ppt课件§5.3钢的退火和正火在实际的制造过程中，常见的工艺路线

为什么将其安排在铸/锻造与切削加工之间呢?为什么退火与正火有着非常广泛的应用?§5.3钢的退火和正火6ppt课件为什么将其安排在铸/锻造与

在铸/锻造/焊接之后，钢件中不但残留有铸造或锻造应力，而且还往往存在着成分和组织上的不均匀性，因而机械性能较低，还会导致以后淬火时的变形和开裂。也会存在硬度偏高或偏低的现象，严重影响后续的切削加工性能。经过退火和正火后，便可得到细而均匀的组织，并消除应力，改善钢件的机械性能并为随后的淬火作了准备经过退火与正火后，钢的组织接近于平衡组织，其硬度适中，有利于下一步的切削加工。如果工件的性能要求不高时，退火或正火常作为最终热处理。

§5.3钢的退火和正火7ppt课件在铸/锻造/焊接之后，钢件中不但残留有铸造或锻造应力，而且一.钢的退火

完全退火

等温退火

球化退火

去应力退火

扩散退火

二.钢的正火三.退火和正火的选择§5.3钢的退火和正火8ppt课件一.钢的退火§5.3钢的退火和正火8ppt课件定义：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（炉冷、坑冷、灰冷），以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。目的：减轻钢的成分及组织的不均匀性，细化晶粒，调整硬度，消除内应力，为淬火作组织准备返回§5.3钢的退火和正火9ppt课件定义：将组织偏离平衡状态的钢加热到适当目的：减轻钢的成名称由来：经历完全奥氏体化过程问题2：奥氏体区的温度区间很大，如果你是热处理工程师，你认为完全退火应该具体在哪一个温度段保温？问题1:在相图的哪一个区域可以获得完全奥氏体组织？目的：

①细化，均匀化粗大、不均匀组织

②接近平衡组织→调整硬度→切削性

③消除内应力§5.3钢的退火和正火10ppt课件名称由来：经历完全奥氏体化过程问题2：奥氏体区的温度区间很大加热温度：Ac3以上20-30度温度过高：奥氏体晶粒粗大，综合机械性能下降（霍尔佩奇公式）温度过低：测温仪器的偏差，适当顾及热处理效率§5.3钢的退火和正火11ppt课件加热温度：Ac3以上20-30度温度过高：奥氏体晶粒粗大，温答：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm以上再缓慢冷却时会得到平衡组织，即在晶界处析出网状渗碳体，造成钢的脆化。应用范围：亚共折钢，共析钢，

不适用于过共析钢。

反问：过共析钢的平衡组织？网状渗碳体问题：为什么不适用于过共析钢呢？§5.3钢的退火和正火12ppt课件答：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm以上再缓慢完全退火组织P+F问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？返回§5.3钢的退火和正火13ppt课件完全退火组织P+F问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？返等温退火：先以较快的速度，将工件加热到Ac3以上30～50℃，保温一定时间后，先以较快的冷速冷到珠光体的形成温度等温，使奥氏体转变成珠光体，待等温转变结束再快冷。这样就可大大缩短退火的时间。完全退火的缺点：所需时间很长，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要几十小时解决：为了缩短退火时间，可采用等温退火。§5.3钢的退火和正火14ppt课件等温退火：先以较快的速度，将工件加热到Ac3以上30～50℃可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温温度根据要求的组织和性能而定：等温温度越高，则珠光体组织越粗大，钢的硬度越低。返回§5.3钢的退火和正火15ppt课件可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温温度根据要求的组目的：使Fe3C球化，降低硬度；提高韧性，改善切削加工性；为以后淬火做准备。实质：通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，球化退火后的组织是由铁素体和球状渗碳体组成的球状珠光体。§5.3钢的退火和正火16ppt课件目的：使Fe3C球化，降低硬度；§5.3钢的退火和正火1球化退火工艺：Ac1以上20-40度保温，缓冷应用范围：过共析钢，共析钢组织：球状P（F+球状FeC3）返回§5.3钢的退火和正火17ppt课件球化退火工艺：Ac1以上20-40度保温，缓冷应用范围：组织去应力退火目的：消除铸、锻、焊件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的切削加工或使用中的变形和开裂；降低机器的精度；甚至会发生事故。§5.3钢的退火和正火残余内应力。18ppt课件去应力退火目的：消除铸、锻、焊件、冷冲压件（或冷拔件）及机加

将工件随炉缓慢加热至500～650℃（＜A1点），保温一段时间后随炉缓慢冷却，至200℃出炉空冷。退火温度愈高，内应力消除越充分，退火所需的时间越短。在去应力退火中不发生相变。返回§5.3钢的退火和正火19ppt课件将工件随炉缓慢加热至500～650℃（＜A1

为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热到略低于固相线（固相线以下100℃～200℃）的温度，长时间保温（10h～15h），并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火。返回§5.3钢的退火和正火

扩散退火后钢的晶粒很粗大，因此一般再进行完全退火或正火处理。20ppt课件为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。冷速快（空冷），组织细，强/硬度提高。应用范围广保温温度高§5.3钢的退火和正火21ppt课件正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从共析钢正火后组织：S，Ｔ而退火后组织：P。§5.3钢的退火和正火22ppt课件共析钢正火后组织：S，Ｔ§5.3钢的退火和正火22ppt正火的应用（2）用于低、中碳钢作为预先热处理，得合适的硬度便于切削加工。（3）用于过共析钢，消除网状Fe3CⅡ，有利于球化退火的进行。（1）用于普通结构零件，作为最终热处理，细化晶粒提高机械性能。返回§5.3钢的退火和正火23ppt课件正火的应用（2）用于低、中碳钢作为预先热处理，得合适的硬度便（2）从使用性能上考虑如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能。但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。（3）从经济上考虑正火比退火的生产周期短，耗能少，操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑正火。（1）从切削加工性上考虑一般金属的硬度在HB170～230范围内，切削性能较好。高则过硬，难加工，刀具磨损快；低则切屑不易断，刀具发热和磨损，加工后零件表面粗糙度大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢、工具钢和中碳以上合金钢则以退火为宜。§5.3钢的退火和正火24ppt课件（2）从使用性能上考虑（3）从经济上考虑（1）从切削加工性上正火和退火工艺总结§5.3钢的退火和正火25ppt课件正火和退火工艺总结§5.3钢的退火和正火25ppt课件

淬火的定义和目的

钢的淬火工艺钢的淬透性§5.3钢的淬火§5.3钢的淬火26ppt课件淬火的定义和目的§5.3钢的淬火§5.3钢的淬火2

概念：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体（或下贝氏体）的一种操作。目的：获得马氏体（或下贝氏体）。27ppt课件概念：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定下Ｂ板条Ｍ针状Ｍ返回28ppt课件下Ｂ板条Ｍ针状Ｍ返回28ppt课件淬火加热温度的选择

淬火冷却介质淬火方法中国古代淬火技术§5.3钢的淬火返回29ppt课件淬火加热温度的选择§5.3钢的淬火返回29ppt课件淬火加热温度是淬火工艺的主要参数。它的选择应以得到均匀细小的奥氏体晶粒为原则，以使淬火后获得细小的马氏体组织。为防止奥氏体晶粒粗化，淬火加热温度一般限制在临界点以上30一50℃范围。细小细小淬火加热温度的选择30ppt课件淬火加热温度是淬火工艺的主要参数。它的选择应以得到均匀亚共析钢:

温度：Ac3＋(30～50℃)。组织：均匀细小的马氏体组织。温度过高:粗大马氏体组织，严重变形温度过低:组织中出现铁素体，硬度不足。“软点”淬火加热温度的选择31ppt课件亚共析钢:温度过高:粗大马氏体组织，严重变形“软点”淬火加共析钢和过共析钢温度：Ac1＋(30～50℃)

组织：共折钢:均匀细小M+少量A’

过共析钢:均匀细小M+粒状Fe3C+少量A’

有利于获得最佳硬度和耐磨性。

温度过高：粗大的M+较多A’，降低了钢的硬度和耐磨度性，增大淬火变形和开裂倾向。温度过低：？淬火加热温度的选择32ppt课件共析钢和过共析钢温度过高：粗大的M+较多A’，降淬火加热温度的选择33ppt课件淬火加热温度的选择33ppt课件为得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度Vk。但这必然会产生很大的内应力，往往会引起工件变形和开裂，为此人们提出了理想的淬火冷却曲线。淬火加热温度的选择返回34ppt课件为得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度Vk。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf

在“鼻尖”温度以上，在保证不出现珠光体类型组织的前提下，可以尽量缓冷；在“鼻尖”温度附近则必须快冷，以躲开“鼻尖”，保证不产生非马氏体相变；而在Ms点附近又可以缓冷，以减轻马氏体转变时的相变应力。

淬火冷却介质35ppt课件时间(s)3001021031041010800-10010淬火冷却介质生产中常用的淬火介质36ppt课件淬火冷却介质生产中常用的淬火介质36ppt课件淬火冷却介质37ppt课件淬火冷却介质37ppt课件单液淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入一种介质中连续冷却获得马氏体组织的一种淬火方法双液淬火：是先将奥氏体化后的钢件淬入冷却能力较强的介质中冷至接近MS点温度时快速转人冷却能力较弱的介质中冷却，直至完成马氏体转变。分级淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入稍高于MS点温度的盐浴中，保持到工件内外温度接近后取出，使其在缓慢冷却条件下发生马氏体转变。

等温淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入高于MS点温度的盐浴中，等温保持，以获得下贝氏体组织的一种淬火工艺。淬火冷却介质38ppt课件单液淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入一种介质中连续冷却获得马氏亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P空冷→F+S油冷→T+M水冷→M过共析钢连续冷却转变炉冷→P+Fe3CⅡ空冷→S+Fe3CⅡ油冷→T+M+A'水冷→M+A'返回39ppt课件亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P过共析钢连续冷却转

中国在春秋晚期已掌握冶铁技术。战国时期，冶铁业已逐渐盛行，到了晚期，不仅能炼出高碳钢，并掌握了淬火技术，于是开始进入以铁兵器代替铜兵器的时代。战国晚期还出现了铁制铠甲。40ppt课件中国在春秋晚期已掌握冶铁技术。战国时期，冶铁业已逐渐盛西汉《史记·天官书》中有“水与火合为淬”一说，正确地说出了钢铁加热、水冷的淬火热处理工艺要点。

《汉书·王褒传》中记载有“清水淬其锋”的制剑技术。明代科学家宋应星在《天工开物》一书中对钢铁的退火、淬火、渗碳工艺作了详细的论述。返回41ppt课件西汉《史记·天官书》中有“水与火合为淬”一说，正确地说出钢的淬透性一、淬透性的概念

钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小可用钢在一定条件下淬火获得淬透层的深度表示。淬透层越深，表明钢的淬透性越好。HBσbσsak（a）（b）（c）淬火得M组织淬火后未得M组织42ppt课件钢的淬透性一、淬透性的概念钢的淬透性是指奥氏体化后的淬透性与淬硬性？淬透性是钢淬火时获得M的能力！淬硬性是钢淬火获得M的硬度！淬透性与具体工件的淬透深度？淬透性是钢的一种属性，在相同的奥氏体化温度下淬火时，其淬透性是不变的！具体工件的淬透深度是指在实际生产条件下得到半马氏体区至工件表面的距离，是不确定的，受淬透性、工件尺寸、冷却介质等的影响。钢的淬透性43ppt课件淬透性与淬硬性？淬透性是钢淬火时获得M的能力！淬硬性是钢淬火二、淬透性的影响因素

主要为化学成分，除Co外，合金使VK↓,淬透性↑

奥氏体的均匀性、晶粒大小及是否存在第二相等因素都会影响淬透性钢的淬透性44ppt课件二、淬透性的影响因素主要为化学成分，除Co外，合金使VK三、淬透性的测定及表示方法

测定钢的淬透性的最常用的方法是末端淬火法（简称端淬法）。先将标准试样加热至奥氏体化温度，停留30～40min，然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却，从试样的末端开始向上测量硬度值，得出硬度沿轴线方向的分布。

淬透性实验钢的淬透性45ppt课件三、淬透性的测定及表示方法测定钢的淬透性的最常用的方四、淬透性曲线的应用

根据淬透性曲线可以比较不同钢种的淬透性大小利用淬透性曲线可以确定钢棒的临界淬火直径利用淬透性曲线可推导圆钢淬火后横截面上的硬度分布淬透性与机械设计钢的淬透性46ppt课件四、淬透性曲线的应用根据淬透性曲线可以比较不同钢种的淬透5.5钢的回火回火的主要目的是：降低脆性稳定组织和工件尺寸获得要求的机械性能

回火是将淬火钢加热到临界点Acl以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。一、淬火钢在回火时的转变与回火组织1.淬火钢在回火时的转变

残余奥氏体转变200-300℃碳化物的转变250-400℃渗碳体聚集长大和α相再结晶400℃以上马氏体分解80-350℃47ppt课件5.5钢的回火回火的主要目的是：回火是将淬火钢加热到临界点第五章钢的热处理2.回火组织

碳钢的主要回火组织分为三类：回火马氏体

回火托氏体

回火索氏体

二、回火钢的性能淬火钢在回火过程中，回火温度—回火组织—钢的性能之间存在着一一对应关系。回火温度越高，钢的硬度越低在较低温度（200-300℃）回火时，因淬火引起的内应力被消除，钢的屈服强度和抗拉强度都得到提高。48ppt课件第五章钢的热处理2.回火组织碳钢的主要回火组织分为三第五章钢的热处理三、回火种类淬火钢回火后的组织和性能决定于回火温度。按回火温度范围的不同，可将钢的回火分为三类：

低温回火：回火温度范围一般为150～250℃，得到回火马氏体组织。（HRC58-64）中温回火：回火温度范围通常为350～500℃，得到回火托氏体组织。

（HRC35-45）高温回火：回火温度范围通常为500～650℃，得到回火索氏体组织。（HRC25-35）调质处理49ppt课件第五章钢的热处理三、回火种类淬火钢回火后的组织和性能决定四、回火脆性1.低温回火脆性

淬火钢在250～400℃温度范围内回火出现的脆性称为低温回火脆性，也叫第一类回火脆性。

2.高温回火脆性淬火钢在500-650℃温度范围内回火出现的脆性称为高温回火脆性，又叫第二类回火脆性。

不可逆回火脆性可逆回火脆性，快速冷却可消除50ppt课件四、回火脆性1.低温回火脆性不可逆回火脆性可逆回火脆性，快5.6钢的表面淬火概念：表面淬火是采用快速加热的方法使工件表面奥氏体化，然后快冷获得表层淬火组织，而心部仍保持原来组织的一种热处理工艺。应用：中低碳钢和中低碳合金钢特点：

a.加热速度快(几秒——几十秒)b.加热时实际晶粒细小，淬火得到极细马氏体

c.残余压应力，提高寿命

d.不易氧化、脱碳、变形小

e.工艺易控制，设备成本高51ppt课件5.6钢的表面淬火概念：表面淬火是采用快速加热的方法使工件表面淬火方法

1.

感应加热表面淬火

（１）

（２）

2.火焰加热表面淬火

3.

接触电阻加热表面淬火

4.

电解液加热表面淬火

5.

激光加热表面淬火5.6钢的表面淬火52ppt课件表面淬火方法5.6钢的表面淬火52ppt课件感应加热表面淬火感应加热表面淬火示意图集肤效应示意图图5-28感应加热表面淬火示意图感应加热的基本原理

感应加热是利用电磁感应原理，使工件表面产生密度很高的感应电流，将工件表层迅速加热。2.感应加热表面淬火的种类

1)高频感应加热表面淬火

2)中频感应加热表面淬火

3)工频感应加热表面淬火

53ppt课件感应加热表面淬火感应加热表面淬火示意图集肤效应示意图图5-2火焰加热表面淬火54ppt课件火焰加热表面淬火54ppt课件激光表面处理示例核电站阀门盖修复船用阻尼套激光强化齿圈激光淬火齿弧激光表面处理55ppt课件激光表面处理示例核电站阀门盖修复船用阻尼套激光强化齿圈激电解液加热表面淬火

将工件淬火部位浸入电解液中，工件接阴极，电解槽接阳极。接较高电压的直流电后，电解液发生电解，在阴极上生成氢气，围绕工件表面形成氢气膜，电流流经电阻大的氢气膜时产生大量的热量。迅速将浸入的工件表面层加热到淬火温度；断电后氢气膜消失，电解液变为冷却介质，使工件表面层淬火。56ppt课件电解液加热表面淬火将工件淬火部位浸入电解液中电接触加热表面淬火57ppt课件电接触加热表面淬火57ppt课件5.7钢的化学热处理一、化学热处理的基本过程化学热处理过程是一个比较复杂的过程。一般将它看成由渗剂的分解、工件表面对活性原子的吸收和渗入工件表面的原子向内部扩散三个基本过程组成。二、钢的渗碳将低碳钢放人渗碳介质中，在900～950℃加热保温，使活性碳原子渗入钢件表面以获得高碳渗层的化学热处理工艺称为渗碳。主要目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时保持心部具有一定强度和良好的塑性与韧性。1.渗碳方法气体渗碳 固体渗碳 液体渗碳

零件渗碳剂试棒盖泥封渗碳箱58ppt课件5.7钢的化学热处理一、化学热处理的基本过程化学热处理过程第五章钢的热处理2.渗碳层成分、组织和厚度

低碳钢渗碳后，表层含碳量可达过共析成分，由表往里碳浓度逐渐降低，直至渗碳钢的原始成分渗碳件缓冷后，表层组织为珠光体加二次渗碳体；心部为铁素体加少量珠光体组织；两者之间为过渡层，越靠近表层铁素体越少一般规定，从表面到过渡层一半处的厚度为渗碳层的厚度。

3.渗碳后的热处理直接淬火一次淬火59ppt课件第五章钢的热处理2.渗碳层成分、组织和厚度低碳钢渗碳钢的渗氮（气体氮化）概念：在一定温度(一般在AC1以下)使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺目的：提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度钢的碳氮共渗

概念：在一定温度下同时将碳、氮原子渗入工件表层的奥氏体中,并以渗碳为主的化学热处理工艺。分类中温气体碳氮共渗、低温气体碳氮共渗（气体软氮化）

60ppt课件钢的渗氮（气体氮化）60ppt课件TheEnd61ppt课件TheEnd61ppt课件§5.3钢的退火和正火62ppt课件§5.3钢的退火和正火1ppt课件§5.3钢的退火和正火

铜棒Ø24mm如何消除拉拔过程中的硬化现象？

电缆线Ø0.15mm63ppt课件§5.3钢的退火和正火铜棒Ø24mm如何消

切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。

刀具具有较高的韧性时，不容易发生崩刃。切削件的硬度如何调整？刀具如何才能具有较高的韧性？64ppt课件切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程中产生的内应力？65ppt课件季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程§5.3钢的退火和正火在实际的制造过程中，常见的工艺路线如：退火和正火是应用最为广泛的热处理工艺！！66ppt课件§5.3钢的退火和正火在实际的制造过程中，常见的工艺路线

为什么将其安排在铸/锻造与切削加工之间呢?为什么退火与正火有着非常广泛的应用?§5.3钢的退火和正火67ppt课件为什么将其安排在铸/锻造与

在铸/锻造/焊接之后，钢件中不但残留有铸造或锻造应力，而且还往往存在着成分和组织上的不均匀性，因而机械性能较低，还会导致以后淬火时的变形和开裂。也会存在硬度偏高或偏低的现象，严重影响后续的切削加工性能。经过退火和正火后，便可得到细而均匀的组织，并消除应力，改善钢件的机械性能并为随后的淬火作了准备经过退火与正火后，钢的组织接近于平衡组织，其硬度适中，有利于下一步的切削加工。如果工件的性能要求不高时，退火或正火常作为最终热处理。

§5.3钢的退火和正火68ppt课件在铸/锻造/焊接之后，钢件中不但残留有铸造或锻造应力，而且一.钢的退火

完全退火

等温退火

球化退火

去应力退火

扩散退火

二.钢的正火三.退火和正火的选择§5.3钢的退火和正火69ppt课件一.钢的退火§5.3钢的退火和正火8ppt课件定义：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（炉冷、坑冷、灰冷），以获得接近平衡状态组织的热处理工艺叫做退火。目的：减轻钢的成分及组织的不均匀性，细化晶粒，调整硬度，消除内应力，为淬火作组织准备返回§5.3钢的退火和正火70ppt课件定义：将组织偏离平衡状态的钢加热到适当目的：减轻钢的成名称由来：经历完全奥氏体化过程问题2：奥氏体区的温度区间很大，如果你是热处理工程师，你认为完全退火应该具体在哪一个温度段保温？问题1:在相图的哪一个区域可以获得完全奥氏体组织？目的：

①细化，均匀化粗大、不均匀组织

②接近平衡组织→调整硬度→切削性

③消除内应力§5.3钢的退火和正火71ppt课件名称由来：经历完全奥氏体化过程问题2：奥氏体区的温度区间很大加热温度：Ac3以上20-30度温度过高：奥氏体晶粒粗大，综合机械性能下降（霍尔佩奇公式）温度过低：测温仪器的偏差，适当顾及热处理效率§5.3钢的退火和正火72ppt课件加热温度：Ac3以上20-30度温度过高：奥氏体晶粒粗大，温答：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm以上再缓慢冷却时会得到平衡组织，即在晶界处析出网状渗碳体，造成钢的脆化。应用范围：亚共折钢，共析钢，

不适用于过共析钢。

反问：过共析钢的平衡组织？网状渗碳体问题：为什么不适用于过共析钢呢？§5.3钢的退火和正火73ppt课件答：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm以上再缓慢完全退火组织P+F问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？返回§5.3钢的退火和正火74ppt课件完全退火组织P+F问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？返等温退火：先以较快的速度，将工件加热到Ac3以上30～50℃，保温一定时间后，先以较快的冷速冷到珠光体的形成温度等温，使奥氏体转变成珠光体，待等温转变结束再快冷。这样就可大大缩短退火的时间。完全退火的缺点：所需时间很长，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要几十小时解决：为了缩短退火时间，可采用等温退火。§5.3钢的退火和正火75ppt课件等温退火：先以较快的速度，将工件加热到Ac3以上30～50℃可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温温度根据要求的组织和性能而定：等温温度越高，则珠光体组织越粗大，钢的硬度越低。返回§5.3钢的退火和正火76ppt课件可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温温度根据要求的组目的：使Fe3C球化，降低硬度；提高韧性，改善切削加工性；为以后淬火做准备。实质：通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，球化退火后的组织是由铁素体和球状渗碳体组成的球状珠光体。§5.3钢的退火和正火77ppt课件目的：使Fe3C球化，降低硬度；§5.3钢的退火和正火1球化退火工艺：Ac1以上20-40度保温，缓冷应用范围：过共析钢，共析钢组织：球状P（F+球状FeC3）返回§5.3钢的退火和正火78ppt课件球化退火工艺：Ac1以上20-40度保温，缓冷应用范围：组织去应力退火目的：消除铸、锻、焊件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的切削加工或使用中的变形和开裂；降低机器的精度；甚至会发生事故。§5.3钢的退火和正火残余内应力。79ppt课件去应力退火目的：消除铸、锻、焊件、冷冲压件（或冷拔件）及机加

将工件随炉缓慢加热至500～650℃（＜A1点），保温一段时间后随炉缓慢冷却，至200℃出炉空冷。退火温度愈高，内应力消除越充分，退火所需的时间越短。在去应力退火中不发生相变。返回§5.3钢的退火和正火80ppt课件将工件随炉缓慢加热至500～650℃（＜A1

为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热到略低于固相线（固相线以下100℃～200℃）的温度，长时间保温（10h～15h），并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火。返回§5.3钢的退火和正火

扩散退火后钢的晶粒很粗大，因此一般再进行完全退火或正火处理。81ppt课件为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。冷速快（空冷），组织细，强/硬度提高。应用范围广保温温度高§5.3钢的退火和正火82ppt课件正火：将工件加热到Ac3或Accm以上30～80℃，保温后从共析钢正火后组织：S，Ｔ而退火后组织：P。§5.3钢的退火和正火83ppt课件共析钢正火后组织：S，Ｔ§5.3钢的退火和正火22ppt正火的应用（2）用于低、中碳钢作为预先热处理，得合适的硬度便于切削加工。（3）用于过共析钢，消除网状Fe3CⅡ，有利于球化退火的进行。（1）用于普通结构零件，作为最终热处理，细化晶粒提高机械性能。返回§5.3钢的退火和正火84ppt课件正火的应用（2）用于低、中碳钢作为预先热处理，得合适的硬度便（2）从使用性能上考虑如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能。但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。（3）从经济上考虑正火比退火的生产周期短，耗能少，操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑正火。（1）从切削加工性上考虑一般金属的硬度在HB170～230范围内，切削性能较好。高则过硬，难加工，刀具磨损快；低则切屑不易断，刀具发热和磨损，加工后零件表面粗糙度大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢、工具钢和中碳以上合金钢则以退火为宜。§5.3钢的退火和正火85ppt课件（2）从使用性能上考虑（3）从经济上考虑（1）从切削加工性上正火和退火工艺总结§5.3钢的退火和正火86ppt课件正火和退火工艺总结§5.3钢的退火和正火25ppt课件

淬火的定义和目的

钢的淬火工艺钢的淬透性§5.3钢的淬火§5.3钢的淬火87ppt课件淬火的定义和目的§5.3钢的淬火§5.3钢的淬火2

概念：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体（或下贝氏体）的一种操作。目的：获得马氏体（或下贝氏体）。88ppt课件概念：将钢件加热到Ac3或Ac1以上30～50℃，保温一定下Ｂ板条Ｍ针状Ｍ返回89ppt课件下Ｂ板条Ｍ针状Ｍ返回28ppt课件淬火加热温度的选择

淬火冷却介质淬火方法中国古代淬火技术§5.3钢的淬火返回90ppt课件淬火加热温度的选择§5.3钢的淬火返回29ppt课件淬火加热温度是淬火工艺的主要参数。它的选择应以得到均匀细小的奥氏体晶粒为原则，以使淬火后获得细小的马氏体组织。为防止奥氏体晶粒粗化，淬火加热温度一般限制在临界点以上30一50℃范围。细小细小淬火加热温度的选择91ppt课件淬火加热温度是淬火工艺的主要参数。它的选择应以得到均匀亚共析钢:

温度：Ac3＋(30～50℃)。组织：均匀细小的马氏体组织。温度过高:粗大马氏体组织，严重变形温度过低:组织中出现铁素体，硬度不足。“软点”淬火加热温度的选择92ppt课件亚共析钢:温度过高:粗大马氏体组织，严重变形“软点”淬火加共析钢和过共析钢温度：Ac1＋(30～50℃)

组织：共折钢:均匀细小M+少量A’

过共析钢:均匀细小M+粒状Fe3C+少量A’

有利于获得最佳硬度和耐磨性。

温度过高：粗大的M+较多A’，降低了钢的硬度和耐磨度性，增大淬火变形和开裂倾向。温度过低：？淬火加热温度的选择93ppt课件共析钢和过共析钢温度过高：粗大的M+较多A’，降淬火加热温度的选择94ppt课件淬火加热温度的选择33ppt课件为得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度Vk。但这必然会产生很大的内应力，往往会引起工件变形和开裂，为此人们提出了理想的淬火冷却曲线。淬火加热温度的选择返回95ppt课件为得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度Vk。时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度(℃)0400A1MsMf

在“鼻尖”温度以上，在保证不出现珠光体类型组织的前提下，可以尽量缓冷；在“鼻尖”温度附近则必须快冷，以躲开“鼻尖”，保证不产生非马氏体相变；而在Ms点附近又可以缓冷，以减轻马氏体转变时的相变应力。

淬火冷却介质96ppt课件时间(s)3001021031041010800-10010淬火冷却介质生产中常用的淬火介质97ppt课件淬火冷却介质生产中常用的淬火介质36ppt课件淬火冷却介质98ppt课件淬火冷却介质37ppt课件单液淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入一种介质中连续冷却获得马氏体组织的一种淬火方法双液淬火：是先将奥氏体化后的钢件淬入冷却能力较强的介质中冷至接近MS点温度时快速转人冷却能力较弱的介质中冷却，直至完成马氏体转变。分级淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入稍高于MS点温度的盐浴中，保持到工件内外温度接近后取出，使其在缓慢冷却条件下发生马氏体转变。

等温淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入高于MS点温度的盐浴中，等温保持，以获得下贝氏体组织的一种淬火工艺。淬火冷却介质99ppt课件单液淬火：是将奥氏体化后的钢件淬入一种介质中连续冷却获得马氏亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P空冷→F+S油冷→T+M水冷→M过共析钢连续冷却转变炉冷→P+Fe3CⅡ空冷→S+Fe3CⅡ油冷→T+M+A'水冷→M+A'返回100ppt课件亚共析钢连续冷却转变炉冷→F+P过共析钢连续冷却转

中国在春秋晚期已掌握冶铁技术。战国时期，冶铁业已逐渐盛行，到了晚期，不仅能炼出高碳钢，并掌握了淬火技术，于是开始进入以铁兵器代替铜兵器的时代。战国晚期还出现了铁制铠甲。101ppt课件中国在春秋晚期已掌握冶铁技术。战国时期，冶铁业已逐渐盛西汉《史记·天官书》中有“水与火合为淬”一说，正确地说出了钢铁加热、水冷的淬火热处理工艺要点。

《汉书·王褒传》中记载有“清水淬其锋”的制剑技术。明代科学家宋应星在《天工开物》一书中对钢铁的退火、淬火、渗碳工艺作了详细的论述。返回102ppt课件西汉《史记·天官书》中有“水与火合为淬”一说，正确地说出钢的淬透性一、淬透性的概念

钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小可用钢在一定条件下淬火获得淬透层的深度表示。淬透层越深，表明钢的淬透性越好。HBσbσsak（a）（b）（c）淬火得M组织淬火后未得M组织103ppt课件钢的淬透性一、淬透性的概念钢的淬透性是指奥氏体化后的淬透性与淬硬性？淬透性是钢淬火时获得M的能力！淬硬性是钢淬火获得M的硬度！淬透性与具体工件的淬透深度？淬透性是钢的一种属性，在相同的奥氏体化温度下淬火时，其淬透性是不变的！具体工件的淬透深度是指在实际生产条件下得到半马氏体区至工件表面的距离，是不确定的，受淬透性、工件尺寸、冷却介质等的影响。钢的淬透性104ppt课件淬透性与淬硬性？淬透性是钢淬火时获得M的能力！淬硬性是钢淬火二、淬透性的影响因素

主要为化学成分，除Co外，合金使VK↓,淬透性↑

奥氏体的均匀性、晶粒大小及是否存在第二相等因素都会影响淬透性钢的淬透性105ppt课件二、淬透性的影响因素主要为化学成分，除Co外，合金使VK三、淬透性的测定及表示方法

测定钢的淬透性的最常用的方法是末端淬火法（简称端淬法）。先将标准试样加热至奥氏体化温度，停留30～40min，然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却，从试样的末端开始向上测量硬度值，得出硬度沿轴线方向的分布。

淬透性实验钢的淬透性106ppt课件三、淬透性的测定及表示方法测定钢的淬透性的最常用的方四、淬透性曲线的应用

根据淬透性曲线可以比较不同钢种的淬透性大小利用淬透性曲线可以确定钢棒的临界淬火直径利用淬透性曲线可推导圆钢淬火后横截面上的硬度分布淬透性与机械设计钢的淬透性107ppt课件四、淬透性曲线的应用根据淬透性曲线可以比较不同钢种的淬透5.5钢的回火回火的主要目的是：降低脆性稳定组织和工件尺寸获得要求的机械性能

回火是将淬火钢加热到临界点Acl以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。一、淬火钢在回火时的转变与回火组织1.淬火钢在回火时的转变

残余奥氏体转变200-300℃碳化物的转变250-400℃渗碳体聚集长大和α相再结晶400℃以上马氏体分解80-350℃108ppt课件5.5钢的回火回火的主要目的是：回火是将淬火钢加热到临界点第五章钢的热处理2.回火组织

碳钢的主要回火组织分为三类：回火马氏体

回火托氏体

回火索氏体

二、回火钢的性能淬火钢在回火过程中，回火温度—回火组织—钢的性能之间存在着一一对应关系。回火温度越高，钢的硬度越低在较低温度（200-300℃）回火时，因淬火引起的内应力被消除，钢的屈服强度和抗拉强度都得到提高。109ppt课件第五章钢的热处理2.回火组织碳钢的主要回火组织分为三第五章钢的热处理三、回火种类淬火钢回火后的组织和性能决定于回火温度。按回火温度范围的不同，可将钢的回火分为三类：

低温回火：回火温度范围一般为150～250℃，得到回火马氏体组织。（HRC58-64）中温回火：回火温度范围通常为350～500℃，得到回火托氏体组织。

（HRC35-45）高温回火：回火温度范围通常为500～650℃，得到回火索氏体组织。（HRC25-35）调质处理110ppt课件第五章钢的热处理三、回火种类淬火钢回火后的组织和性能决定四、回火脆性1.低温回火脆性

淬火