钢的热处理课件

鋼的熱處理§1概述熱處理：將金屬在固態下通過加熱、保溫和冷卻的方式，改變合金的內部組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法。§2鋼的熱處理基本原理一、鋼在加熱時的組織轉變奧氏體的轉變溫度奧氏體的形成奧氏體長大奧氏體形核剩餘滲碳體溶解奧氏體均勻化二、鋼在冷卻時的組織轉變等溫冷卻連續冷卻過冷奧氏體的等溫轉變C曲線影響C曲線的因素：奧氏體中含碳量的影響合金元素的影響加熱溫度和保溫時間的影響§3鋼的普通熱處理一、退火目的降低鋼的硬度，提高塑性消除鋼中殘餘應力改善組織，細化晶粒將鋼加熱至適當溫度，保溫後緩慢冷卻，以獲得接近於平衡組織的熱處理工藝。完全退火首先將亞共析碳鋼加熱到Ac3以上30~50，保溫一段時間後，隨爐緩慢冷卻到600度以下，再出爐在空氣中冷卻，最後到Fe-Fe3C相圖上的平衡組織鐵素體+珠光體。上述退火方法由於奧氏體進行了全部的重結晶,故稱全部退火。主要用於共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件。目的是細化晶粒,消除應力，使鋼軟化以便於隨後的切削加工。等溫退火

如果在對應於某鋼C曲線上的珠光體形成溫度使溫度使奧氏體進行等溫轉變，便可在等溫處理的前後以較快的速度進行冷卻，則退火所需要的時間便可大大地縮短。這種退火方法稱為等溫退火。球化退火為使鋼中碳化物球狀化的熱處理工藝稱為球化退火。目的是為了消除過共析鋼中網狀二次滲碳體，降低硬度，並為淬火作好組織準備。去應力退火去應力退火又稱低溫退火,它主要用於消除鑄件,鍛件,焊接件,冷衝壓件以及機加工件中的殘餘應力。去應力退火工藝是將工件隨爐緩慢加熱至500~650度(<A1),保溫一定時間後,隨爐緩慢冷卻至200度再出爐空冷。擴散退火

為了減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學成分和組織不均勻性，將其加熱到略低於固相線或液相線的溫度，長時間保溫並進行緩慢冷卻的熱處理工藝，稱為擴散退火或均勻化退火。二、正火目的作為普通結構零件的最終熱處理改善低碳鋼和低合金結構鋼的切削加工性能過共析鋼球化退火前進行正火，可消除網狀二次滲碳體，保證退火得到良好的珠光體組織將鋼加熱至Ac3或Accm以上30~50ºC，保溫適當時間，出爐後在空氣中冷卻的熱處理工藝。三、鋼的淬火1.單液淬火2.雙液淬火3.分級淬火4.等溫淬火將鋼加熱至Ac3或Ac1以上，保溫一定時間，以適當速度冷卻，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。1.單液淬火法：形狀簡單的工件。2.雙液淬火法：技術要求高，可以防止裂紋產生3.分級淬火法：小截面零件。可以減少應力,減少變形與開裂4.等溫淬火法：獲得下貝氏體組織，用於要求有較高強韌性的工模具和彈簧等零件。5.局部淬火法：局部要求高硬度的零件。6.冷處理：馬氏體轉變徹底，殘餘奧氏體的含量減少，鋼的耐磨性、硬度和尺寸穩定性提高。淬透性淬硬性鋼的淬透性是指鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。

鋼的淬硬性是指鋼在淬火時的硬化能力，用淬火後馬氏體所能達到的最高硬度表示，主要取決於馬氏體的含碳量。

淬透性好的鋼其淬硬性不一定高。單液淬火法雙液淬火法等溫淬火法分級淬火法四、淬水鋼的回火目的消除或減少淬火應力穩定工件尺寸，防止工件變形與開裂獲得工件所需的組織和性能將淬火後的鋼加熱至Ac1以下某一溫度，保溫一定時間，冷至室溫的熱處理工藝。

根據回火溫度可將鋼的回火分為三類:1.低溫回火（150~250℃）回火馬氏體2.中溫回火（350~500℃）回火屈氏體3.高溫回火（500~650℃）回火索氏體4.淬火加高溫回火又稱調質處理§4鋼的表面熱處理一、表面淬火火焰加熱表面淬火感應加熱表面淬火二、鋼的化學熱處理將鋼放入一定的活性介質中加熱和保溫，使介質中的活性原子滲入工件表面，以改變表面化學成分、組織和性能的熱處理工藝。1.分解由介質中分解出所滲元素的活性原子2.吸收工件表面對活性原子進行吸收。形成固熔體或形成化合物。3.擴散在一定溫度下，所吸附原子由表層往裏遷移，形成一定厚度的滲層。滲碳

滲碳是向低碳鋼或低碳合金鋼的表面層滲入碳原子的過程。常用的滲碳方法有氣體滲碳和固體滲碳兩種。低碳鋼滲碳後，表面層含碳量以0.85-1.05％為最好。滲碳層厚度一般為0.5-2.5mm。太薄易引起表面疲勞剝落，太厚抗衝擊能力差。工件經滲碳後的淬火方法有兩種：

1.直接淬火2.一次淬火滲氮

氮化的主要氮化是向鋼的表面層滲入氮原子以提高表層的硬度、耐磨性、疲勞強度及耐蝕性的化學熱處理工藝也稱為滲氮。鋼的氮化分為氣體氮化、離子氮化、氣體軟氮化和氣體碳氮共滲。應用最廣泛的氮化用鋼為38CrMoAl，這些元素易形成硬度極高且非常穩定的氮化物。氮化厚表層的硬度為