热处理零件的结构工艺性和技术条件标注

第4章金属材料热处理热处理分类4.1退火与正火4.2钢的淬火4.3钢的表面淬火4.4钢的回火4.5钢的淬透性4.6固溶处理与时效强化4.7钢的化学热处理4.8热处理零件的结构工艺性及技术条件标注4.9热处理技术新进展本章小结热处理分类加热冷却普通热处理:退火、正火、淬火、回火表面淬火:感应加热表面淬火、火焰加热淬火表面热处理化学热处理:渗碳、渗氮、渗金属其他热处理：形变热处理、超细化热处理、真空热处理

热处理工艺曲线保温临界温度时间温度第4章金属材料热处理4.1退火与正火4.1.1退火1.完全退火2.球化退火3.扩散退火(均匀化退火)定义、应用范围、后处理4.去应力退火定义、应用范围、目的4.1.2正火第4章金属材料热处理完全退火与等温退火第4章金属材料热处理定义：应用范围：目的：工艺：等温退火高速钢等温退火与完全退火的比较球化退火第4章金属材料热处理定义：应用范围：目的：工艺：T10钢球化退火正火定义：将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上30~50℃，保温适当的时间后在静止空气中冷却的热处理叫正火。应用范围：目的：

（1）要求不高的结构件，可作为最终热处理。（2）改善低碳钢的切削加工性（以防粘刀）。（3）共析钢、过共析钢正火后可消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。各种退火及正火的加热温度范围第4章金属材料热处理碳钢的硬度与热处理的关系第4章金属材料热处理各种退火及正火的加热温度范围第4章金属材料热处理4.2钢的淬火定义、目的4.2.1淬火加热温度和加热时间

4.2.2淬火冷却介质4.2.3淬火冷却方法1.单介质淬火法2.双介质淬火法3.分级淬火法4.等温淬火法5.冷处理第4章金属材料热处理4·2·1淬火加热热温度和加加热时间第4章金属属材料热处处理碳钢的淬火加热温度范围合金钢的淬火加热温度稍微高一些，是临界点以上50~100℃。加热时间：箱式炉：1~2min/mm盐浴炉：0·4~1min/mm合金钢适当延长4·2·2淬火冷却却介质第4章金属属材料热处处理各种淬火方法示意图1—单介质淬火法2—双介质淬火法3—分级淬火法4—等温淬火法5—冷处理4·2·3淬火冷却却方法第4章金属属材料热处处理4.3钢的的表面淬火火4.3.1感应加热表表面淬火4.3.2火焰加热表表面淬火4·3·3激光加热热表面淬火火第4章金属属材料热处处理感应加热表表面淬火示示意图第4章金属属材料热处处理高频100~500kHz0.5~2.0mm中频2.5~8kHz2~10mm工频50Hz10~15mm特点：加热热速度快、、时间短、、氧化脱碳少少、变形小小、晶粒细细小、硬度高高，表面层层具有较大大的残余压应应力，可提提高疲劳强强度。但设备备昂贵。淬淬火前调质质或正火，淬淬后需低温温回火。火焰加热表表面淬火示示意图第4章金属属材料热处处理4.4钢的的回火4.4.1回火目的4.4.2回火组织转转变及性能能变化4.4.3回火工艺及及应用4.4.4回火脆性第4章金属属材料热处处理4·4·1回火目的的（1）消除除或降低应应力，防止止变形或开开裂。（2）调整整性能（硬硬度）（3）稳定定组织，稳稳定形状和和尺寸，保保证精度。。第4章金属属材料热处处理4.4.2回火组织转转变及性能能变化1.钢在回回火时的组组织转变※(1)马氏氏体的分解解（200℃以下））(2)残余余奥氏体分分解(200~300℃)(3)渗碳碳体的形成成(250~400℃)(4)渗碳碳体的聚集集长大(400℃以以上)2.回火后后的组织和和性能(1)回火火马氏体(250℃℃以下)(2)回火火托氏体(350~450℃℃)(3)回火火索氏体(500~650℃℃)第4章金属属材料热处处理淬火钢回火火时的变化化过程第4章金属属材料热处处理40钢回火火后的力学学性能与回回火温度的的关系第4章金属属材料热处处理4.4.3回火工艺艺及应用1.低温回回火(150~250℃)2.中温回回火(350~500℃)3.高温回回火(500~650℃)第4章金属属材料热处处理4.4.4回火脆性性第4章金属属材料热处处理第一类回火脆性第二类回火脆性防止和减弱第二类回火脆性的措施:①合金钢回火时,加热到500~650℃)快速冷却;②大型零件在钢中加Mo、W、Nb等合金元素;③提高合金的纯度,减少N、O、P等杂质元素含量;④采用变形热处理或二次淬火,避免杂质的偏聚.钢的韧性与回火温度的关系4.5钢的的淬透性第4章金属属材料热处处理淬硬层深度概念：淬透性概念:淬透性的影响因素：(1)钢的含碳量(2)合金元素(3)钢中未溶物质淬硬性概念：淬透性与选材的关系:(1)动载和交变载荷下;(2)弹簧类零件(3)轴类零件(4)工具类零件工作截面的不同冷却速度4.6固溶溶处理与时时效强化第4章金属属材料热处处理固溶处理:时效强化:时效需满足的条件:举例:铝合金时效强化特点:Wc为4%的Al-Cu合金的时效曲线4.7钢的的化学热处处理定义:钢的的化学热处处理是将金金属或合金金工件置于于一定温度度的活性介质中中保温,使使一种或几几种元素渗渗入表层,以改变其其化学成分分组织和性能能的热处理理工艺.化学热处理理的基本过过程:(1)活性性原子的产产生2CO2[C]+O22NH32[N]+3H2(2)活性性原子的吸吸收(3)活性性原子的扩扩散举例:钢的渗碳第4章金属属材料热处处理钢的渗碳1.渗碳方方法气体渗碳、固体渗碳碳、液体渗渗碳2.渗碳工工艺参数渗碳温度:900~950℃℃渗层表面含含碳量:0.85%~1.05%渗层厚度:与渗碳时时间有关,与工件的的尺寸有关关3.渗碳后后的热处理理直接淬火法法、一次淬淬火法、二二次淬火法法渗碳件淬火火后应进行行低温回火火(150~200℃),以减少应力力和脆性.回火后的的组织是马马氏体和渗碳体,硬硬度达58~64HRC.第4章金属属材料热处处理钢的气体渗渗碳第4章金属属材料热处处理定义:工件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺,称为气体渗碳.活性碳原子的获得:通入煤气、液化石油气等,或滴入易分解的液体有机物,如煤油、甲醇、丙酮等.CnH2nn[C]+NH2

2CO[C]+CO2CO+H2[C]+H2O特点:渗碳过程、渗层厚度容易控制,渗碳时间短,生产效率高质量好.

风扇电动机废气火焰炉盖砂封电阻丝耐热罐工件炉体气体渗碳示意图4.8热处处理零件的的结构工艺艺性和技技术条件标标注4.8.1热处理零零件的结构构工艺性(1)力求避免尖尖角、棱角角(2)截面厚薄尽尽量均匀(3)形状尽量对对称和封闭(4)采用用组合结构构4.8.2热处理技术术条件的标标注第4章金金属材料料热处理理避免尖角角设计第4章金金属材料料热处理理避免厚薄薄悬殊第4章金金属材料料热处理理采用对称称结构第4章金金属材料料热处理理采用封闭闭结构第4章金金属材料料热处理理5

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□热处理技技术条件件的标注注附加分类类工艺代号号加工方法法工艺名称称工艺类型型热处理基础分类类工艺代号号第4章金金属材料料热处理理表4.6热处理理工艺分分类及代代号工艺名称代号工艺类型代号工艺名称代号加热方法代号热处理5

整体热处理

1退火1

加热炉感应

12正火2淬火3淬火和回火4调质5稳定化处理6火焰3固溶热处理;水韧处理7固溶处理和时效8续表4.6热处处理工艺艺分类及及代号工艺名称代号工艺类型代号工艺名称代号加热方法代号

热处理5

表面热处理

2表面淬火和回火1

电阻激光

45物理气相沉积2化学气相沉积3等离子体2气相沉积4续表4.6热处处理工艺艺分类及及代号工艺名称代号工艺类型代号工艺名称代号加热方法代号热处理5

化学热处理3渗碳1电子束等离子体67碳氮共渗2渗氮3氮碳共渗4渗其他非金属5渗金属6

其他

8多元共渗7熔渗8热处理技技术条件件标注举举例第4章金金属材料料热处理理45钢Ⅱ轴45钢摇杆表面淬火标注实例4.9热热处理技技术新进进展4.9.1形变变热处理理1.高温温形变热热处理2.低温温形变热热处理4.9.2超细细化热处处理4..9.3真真空热处处理1.真空空退火2.真空空淬火3.真空空渗碳4.9.4离子子轰击热热处理4.9.5激光光热处理理4.9.6电子子束热处处理4.9.7计算算机辅助助热处理理生产第4章金金属材料料热处理理本章小结结热处理安安排在各各种加工工工序之之间，既既可用于于消除上上一道工工艺所产生的缺缺陷，也也可为下下一道工工艺创造造条件，，更重要要的是