钢的热处理课件

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第四章 钢的热处理ppt课件

第四章 钢的热处理ppt课件
➢ 分级淬火 :
把加热好的工件放入温度 在Ms点附近即150℃~ 260℃范围内的盐浴或碱 浴中,放置约2~5min, 等工件里外都达到介质温 度后出炉空冷。
分级淬火示意图
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4.常用的淬火方法
➢ 等温淬火:
把加热好的工件淬入温 度稍高于Ms点的盐浴中, 保温足够的时间,使过 冷奥氏体转变为下贝氏 体组织,然后再取出在 空气中冷却的淬火方法 称为等温淬火。
第4章 钢的热处理
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1
第四章 钢的热处理
第一节 钢在加热时的组织转变 第二节 钢在冷却时的组织转变 第三节 钢的退火、正火、淬火、回火 第四节 金属材料的表面处理技术
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2
第一节 钢在加热时的组织转变
➢ 钢的热处理是将钢经 过不同方式的加热、 保温和冷却来改变钢 的内部组织,从而获 得所需性能的一种工 艺方法 。
亚共析钢淬火组织
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三、钢的淬火
➢ 共析钢淬火温度 为Ac1 线以上30~50℃, 淬火后则为细小的马氏体
基体上分布着颗粒状渗 碳体的混合组。
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共析钢淬火组织
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三、钢的淬火
➢ 过共析钢淬火温度
为Ac1 线以上30~50℃ ,淬火后则为细小 的马氏体基体上分 布着颗粒状渗碳体 的混合组。
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四、奥氏体晶粒大小及影响因素 2.影响奥氏体晶粒大小的因素
➢加热温度及保温时间 ➢碳质量分数的影响 ➢钢中合金元素的影响
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第二节 钢在冷却时的组织转变
➢ 钢在热处理过程中,冷却是关键工序,它决定钢在冷 却后的组织和力学性能 。

《钢的热处理》PPT课件

《钢的热处理》PPT课件
231形成当a过冷到a1线以下时a产生了变化在晶界处产生了fe3c晶核长大使侧a的含量下降当fe3c长大时使到原有的a的c含量达到f时fe3c两侧形成的晶核当f长大时cmax0006向周围的a排出多原子增加了两侧a的c含量促进了fe3c片的形成如此反复24形成f与fe3c层片相间的混合组织与此同时在晶界其他部位又可能产生新的晶核fe3c小片并不断交替生核长大直到各种不同取向的p晶团群彼此相遇a全部转变为p
三) 转变产物的组织与性能
1.珠光体型 ( P ) 转变 ( A1~550℃ ) : A1~650℃ : P ; 5~25HRC; 片间距为0.6~0.7μm ( 500× )。
650~600℃ : 细片状P---索氏体(S); 片间距为0.2~0.4μm (1000×); 25~36HRC。
600~550℃:极细片状P---屈氏体(T); 片间距为<0.2μm ( 电镜 ); 35~40HRC。
珠光体形貌像
光镜下形貌
电镜下形貌
索 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
屈 氏 体 形 貌 像
光镜形貌
电镜形貌
三) 转变产物的组织与性能
2.贝氏体型 ( B ) 转变 ( 550~230℃ ) :
形成,F 与 Fe3C 层片相间的混合组 织,与此同时,在晶界其他部位又可能 产生新的晶核( Fe3C 小片),并不断 交替生核长大,直到各种不同取向的P晶 团(群)彼此相遇,A全部转变为P。 由此可见,P的形成,包含两个不 同的过程: 通过C的扩散而使成分产生改变,即 由含C量0.8%(0.77%)的A 含 C量极高的Fe3C和含C量极低的F转变;
( % ) 50 40 30 20 10 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Wc 100

第四章-钢的热处理ppt课件(全)

第四章-钢的热处理ppt课件(全)
3.碳化物的转变(250~450℃) 250℃以上回火时, ε碳化物将逐渐转变为稳定的渗碳体组织,到450℃时全 部转变为高度弥散分布的渗碳体。α固溶体中的含碳量已 降到平衡含量而成为铁素体,但其形态仍为针状。由针 状铁素体和高度弥散分布的渗碳体组成的组织——回火 托氏体。
4.渗碳体的聚集长大和铁素体的再结晶(450~700℃) 450℃以上,在渗碳体球化、长大的同时,铁素体在 500~600℃开始再结晶,铁素体由板条状或针状转变为 多边形晶粒。这种在多边形铁素体基体上分布着颗粒状 渗碳体的组织——回火索氏体 。
(2)加热速度 加热速度越快,转变温度越高, 转变时间越短,转变速度越快。
(3)钢的原始组织 原始组织越细,晶核的形 成速度就越快,形成速度较快。
(二)奥氏体晶粒长大及其影响因素
1.奥氏体晶粒度 两种表示方法:用晶粒的平均尺寸 表示;另一种是用晶粒度N来表示。
2.奥氏体晶粒的长大
奥氏体起始晶粒,奥氏体起始晶粒度,实际晶粒,实际晶 粒 度,本质晶粒度,本质粗晶粒钢,本质细晶粒钢
②下贝氏体 在350℃~Ms温度范围内形成的,由含 碳过饱和的针片状铁素体和铁素体片内弥散分布的碳化 物组成。
下贝氏体组织具有 较高的强度、硬度,同 时具有良好的塑性和韧 性。常用等温淬火的方 法获得。
(3)低温转变(马氏体型转变) 在Ms线以下,过冷 奥氏体将转变成马氏体组织,在过冷奥氏体的连续冷 却转变中介绍。
理想的淬火冷却曲线
生产中常用的淬火冷却介质 (1)水及水溶液
(2)油 机械油、变压器油、柴油、植物油等
(二)淬火方法
1.单介质淬火 将奥氏体 化的工件投入一种淬火冷却介 质中,一直冷却到室温的淬火 方法。
一般碳钢在水或水溶液中 淬火,合金钢在油中淬火等均 属单液淬火。

钢的热处理 PPT课件

钢的热处理 PPT课件
组织:球化珠光体(球粒状渗碳体 +铁素体)。
球 化 退 火
目的:消除应力,使钢的渗碳体球状化, 以降低硬度,改善切削加工性,并为以后 的热处理工序作好组织准备。 应用:主要用于共析碳钢、过共析碳钢 和合金工具钢。
加热温度:再结晶温度以上(一般为650 ~700℃
再 结 晶 退 火
目的:消除加工硬化,恢复塑性。
热处理 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类
整体热处理:退火、正火、淬火、回火 感应加热 表面淬火 火焰加热 电接触加热 激光加热 表面热处理 渗碳 渗氮 化学热处理 碳氮共渗 渗金属等
热处理工艺曲线
热处理的基本过程都是由加热、保温和冷却三个 阶段组成的,其工艺过程用温度-时间坐标系中的 曲线图表示,这种曲线称为热处理工艺曲线。
应用:主要用于经冷塑性加工,如冷轧、 冷冲、冷拔而发生加工硬化的钢件。
去 应 力 退 火
加热温度:Ac1以下某一温度(一般为 500~650℃)
目的:消除由于塑性变形、焊接、切 削加工、铸造等形成的残余应力。
工艺方法:将工件加热到高温(1050~ 1150℃),并长时间保温,然后缓慢冷却 的退火工艺。
第 3章
一、概述
钢的热处理
二、钢在加热时的组织 三、钢在冷却时的组织 四、钢的退火与正火 五、钢的淬火 六、钢的回火
七、钢的表面热处理
八、热处理工艺的应用
概述
热处理的概念 将固态金属采用适当的方式进行加热、保温 和冷却以获得所需组织与性能的工艺。 热处理的目的
(1)提高钢的力学性能;
(2)改善钢的工艺性能。 热处理的理论依据:铁碳合金相图
温 度 加热 保 温 冷却
0
热处理工艺曲线
时间
一、钢在加热时的组织转变

钢的热处理78节课件

钢的热处理78节课件
在真空环境下进行热处 理,适用于要求高纯净 度或要求无氧化、脱碳
的工件。
盐浴炉
利用熔融的盐作为热介 质,适用于小型工件的
大批量生产。
加热设备
01
02
03
04
电热元件
如电热棒、电热圈等,用于提 供热源。
燃气加热
利用燃气燃烧产生热量,适用 于大型热处理炉。
红外加热
利用红外辐射进行加热,具有 快速、高效的特点。
体转变等。相变过程中Fra bibliotek钢的性能会发生显著变化,如硬度和韧性等。通
03
过控制相变过程,可以获得所需性能的钢材。
03
钢的热处理工艺
退火工艺
总结词
退火是热处理工艺中的一种,通过加热和缓慢冷却的方式,使金属内部的原子 或分子的排列更加有序,从而达到软化金属、提高塑性和韧性的目的。
详细描述
退火工艺通常将金属加热到一定温度,然后保持一段时间,使原子或分子的热 运动能量增加,从而实现原子或分子的重新排列。退火工艺可以消除金属内部 的应力,提高其塑性和韧性,使其更适合加工和成形。
对热处理设备进行定期维护保养,确保设 备正常运行,及时发现并排除潜在的安全 隐患。
环保措施
减少废弃物排放
优化热处理工艺,减少废弃物排放量 ,对产生的废弃物进行分类处理,避 免对环境造成污染。
节能减排
采用先进的热处理技术和设备,提高 能源利用效率,降低能耗和排放量, 符合节能减排的环保要求。
回收利用
提高材料耐腐蚀性
通过热处理改变材料的表面组织结构,提高其耐腐蚀性,延长使用 寿命。
热处理的历史与发展
古代热处理
近代热处理
早在古代,人们就已经开始使用热处 理技术来改善金属材料的性能。例如 ,在中国商代时期,人们已经开始使 用高温退火工艺来软化青铜器。
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2015-5-7
Anming Li, Dept of MSE,hpu
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材料科学与工程学院
2、淬火冷却介质
V冷≥Vk的前提下, V冷适当小点好。 温度 (℃) 800 A1 700 600 500 400 300 Ms 200 100 0 Mf -100 0 1 10 102 103 104 时间(s)
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3、稳定工件尺寸:
淬火后的组织为M+A残,都是不稳定组织,使用过程中会发生转 变,带来零件的尺寸和性能的变化。回火让可能的变化在热处理时 发生,得到的亚稳组织在使用过程中不再发生变化,达到稳定零件 的组织性能和尺寸。
4、软化某些合金钢: 例如:18Cr2Ni4WA
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缺点:操作复杂。
Ms
时间
双液淬火
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3)分级淬火法
放入略高于Ms的盐 浴或减浴中,待其表 面和心部温度均匀后, 再置于空气中冷却。
温 度
A1
优点:内应力小,减少
变形与开裂。
缺点:盐浴冷却能力
弱,只适合形状 复杂的小工件。
生的内应力。 例如:铸件、焊接件、拉、拔、 挤压等工件的内应力
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二.钢的正火( Normalizing of steel )
1. 定义: 把零件加温到临界温度以上30~50℃,
保温后,在空气中冷却。
2.加热温度:
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一、定义:
把淬火后的零件重新加温到A1线以下某个温度,保温脆性,消除或减少淬火应力;
钢淬火后,存在较大的内应力,加上淬火马氏体性能较脆, 容易开裂,有的零件在内应力作用下,放置或稍有受力就开裂。 利用回火可以消除或减小内应力,达到防止变形和开裂。
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三、回 火 工 艺
工艺
低温回火
中温回火 高温回火
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淬透性好,淬硬性不一定好. 例如:

T12A

淬硬性

淬透性

20Cr2Ni4A


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第七节
钢的回火
Tempering of Steel
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温度(℃)
150~250
组 织 M回 T回 S回
用途
耐磨件
350~500
500~650
弹簧等
调质件 高合金钢
高温软化
650~A1
P回
淬火 + 高温回火 = 调质处理
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四、回火脆性:
钢回火时韧性出现谷值的现象称为“回火脆性”。
①与完全退火、球化退火相同; ②得到均匀的组织和硬度; ③缩短生产周期。
A1
V1 V2
应用范围:高碳钢,合金工
具钢,高合金钢。
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3.球化退火: 方法:过共析钢加热到Ac1+30~50℃,保温较长时间,冷却到
Ar1附近时要足够慢 (比炉冷还要慢)。
S+F (Wc<0.6%) 5. 应 用 范 围:
1.预备热处理: 2.最终热处理:
调整低、中碳钢的硬度;
消除过共析钢中的Fe3CⅡ。
用于要求不高的零件。
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第五节
钢的淬火
Quenching of Steel
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共析钢、过共析钢 :Ac1 + 30~50 ℃
T A A+ Fe3C F+A
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Fe
Fe3C
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淬 火 后 组 织:
亚共析钢(Wc≤0.5% ) 亚共析钢(Wc>0.5% ) 共析钢 过共析钢 M M + A残 M + A残 M+Fe3C+A残
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一.定义:
是指钢在淬火时所能得到的淬硬层(马
氏体组织占50%处)的深度的能力
淬透性是材料的特性,与零件的 尺寸和淬火工艺无关,并不直接表 明钢淬火能得到多大的淬硬层深度, 因淬硬层深度与工件大小和冷却速 度有关。
M%
表层
心部
应用范围:
过共析钢,共析钢
组织:球状P(F+球状FeC3)
目的:
①使FeC3球化→HRC↓, 韧性↑→切削性↑
②为淬火作准备
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球 化 退 火 后 的 组 织:
共析钢球化退火500
T10钢球化退火700
Heat Treatment of Steel
主讲人:李安铭
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一. 钢的退火(Annealing of steel)
定义: 目的:
1、消除应力,减少变形,防止开裂; 2、降低硬度,便于切削加工; 3、细化晶粒,改善组织; 把零件加温到一定温度,保温后随炉冷却, 以获得接近平衡状态组织。
淬透程度,但这不全部为材料特征。
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三. 钢的淬硬性 ( Hardening of steel )
1. 定义:
是指钢在淬火后所能达到的最高硬度。
2. 影响钢的淬硬性的因素:
主要取决于马氏体的含碳量。
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Ak
250-400℃
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450-650℃
T回
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1. 第一类回火脆性:
钢在250-350℃附近回火,其韧性降低,称为第一类回火脆性。
原因:薄片状过渡碳化物和渗碳体在马氏体的板条或马氏体片
的边界析出,脆性碳化物割裂了基体的连续性使钢的韧性下降, 残余奥氏体分解的应力加重了脆性的程度。 几乎所有的钢都存在第一类回火脆性,一般应避免在250-400℃ 进行回火。弹簧钢加一定的合金元素来改变第一类回火脆性出 现的温度范围。
三.常用淬火方法
1)单液淬火法
温 优点:操作简单, 度 易实现机械化、
自动化。
A1
缺点:淬火冷
却介质不理想。
Ms
单液淬火法
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时间
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2)双液淬火法
温 优点:既保证淬硬, 度
例如:水淬油冷法
A1
又防止开裂, 减少变形。
亚共析钢 共析钢 过共析钢 Ac3 + 30~50℃ Ac1 + 30~50 ℃ Accm + 30~50 ℃
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3. 目的: (1)同于退火;
(2)消除网状二次渗碳体; (3)为最终热处理作组织准备; (4)作为最终热处理。
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2、调整淬火零件的力学性能;
淬火后得到的马氏体一般硬度高,脆性大,通过控制回火的温 度和时间,达到需要的强度、塑性和韧性。 例如:45SiMnV 设计ζ 高强度钢筋,淬火后430℃回火,ζ b=1600MPa,
用=1200MPa,但枕木养护过程中钢筋断裂,改用淬火后
Ms 分级淬火 时间
2015-5-7
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20
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4)等温淬火法
将奥氏体化后的钢件 在稍高于Ms温度的盐 浴或碱浴中停留足够 时间,得到B下组织。
温 度
A1
优点:得到B下组织,
综合性能好
缺点:生产周期长,
效率低,局限 于小工件。
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2015-5-7
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4.去应力退火:
方法:缓慢加热(100~150℃/h)到500-650℃,保
温后随炉冷(50~100℃/h),到200~300℃以下出炉。
目的:钢中无相变发生,组织没
有明显变化,可消除残余内应力。
用途:消除变形或其它原因产
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