金属热处理PPT讲稿

钢的分类
按化学成分分类 可分为碳素钢和合金钢 碳素钢按含碳量多少可分为 低碳钢、中碳钢和高碳钢 合金钢按合金元素的含量又可分为 低合金钢 、中合金钢和高合金钢 合金钢按合金元素的种类可分为 锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等
按冶金质量分类 按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为： 普通钢（S%≤0.055%，P%≤0.045%） 优质钢（S%、P%≤0.040%） 高级优质钢（S%≤0.030%，P%≤0.035%） 按冶炼时脱氧程度，可将钢分为： 沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完 全）和半镇静钢三类。
正火的效果同退火相似，只是得到的组织 更细，常用于改善材料的切削性能，也有 时用于对一些要求不高的零件作为最终热
处理。
将工件加热保温后，在水、油或 其他无机盐、有机水溶液等淬冷
介质中快速冷却。
使钢件变硬，但同时变脆。
将淬火后的钢件在高于室温而低 于650℃的某一适当温度进行长 时间的保温，再进行冷却，这种
一、d. 退提火高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷
冲压或冷拉拔加工。 退火的缺点：占用设备；生产率低。
2. 正火
正火是将金属制件加热到高于或低于这种金属 的临界温度，经保温一定时间，随后在空气中冷 却，以获得更细组织的一种热处理工艺。
正火的作用与退火相似，与退火不同之处是：
a. 正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获 得的组织更细。
（2）中温回火：回火温度为350～500℃。中温回火可大大 减小钢的内应力，提高了弹性、韧性，但硬度有所降低，应 用于弹簧和热锻模等。
（3）高温回火：回火温度为500～650℃。高温回火可以消 除内应力，硬度有显著的下降，可获得具有强度、塑性、韧 性等综合机械性能，应用于齿轮、连杆、曲轴等。
5. 调质处理
常用热处理方法的工艺曲线示意图
1. 退火
退火是将金属制件加热到高于或低于这种金属 的临界温度，经保温一定时间，随后在炉中或埋 入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平 衡状态组织的一种热处理工艺。
退火的目的： a. 降低硬度，以利于切削加工； b. 细化晶粒，改善组织，提高机械性能； c. 消除内应力，为下一道热处理作好准备；
弹簧、钢丝 绳等
连杆、齿轮 及轴类
58～65 35～50 20～30
热处理中的“四把火”
热处理方式
定义
作用
退火 正火 淬火 回火
将金属构件加热到高于或低于临 界点，保持一定时间，随后缓慢
冷却。
降低硬度，改善切削加工性；消除残余应 力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向使金
属内部组织达到或接近平衡状态。
将工件加热到适宜的温度后在空 气中冷却。
4. 回火
回火是把淬火后的金属制件重新加热到某一 温度，保温一段时间，然后置于空气或油中冷 却的热处理工艺。
回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而 产生的内应力，降低金属材料的淬性，使它具 有一定的韧性。
根据加热温度的不同，回火可分为低温回火、 中温回火和高温回火。
（1）低温回火：回火温度为150～250℃。低温回火能消 除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工 件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于各种量具和刃具。
工艺称为回火。
为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在 高于室温而低于650℃的某一适当温度进行
长时间的保温，再进行冷却。
调质
淬火+回火
获得一定的强度和韧性
表面热处理和化学热处理
一、表面淬火 表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。 目的：为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布， 提高工件的硬度和耐磨性。 表面淬火加热的方法很多，如感应加热、火焰加热、电接 触加热、激光加热等。 二、化学热处理 化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介质 中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学 成分、组织和性能的热处理工艺。 常用的有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等。
• 奥氏体 －碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保
持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形； 淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处
• 珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳
按用途分类 按钢的用途可分为：结构钢、工具钢和特 殊性能钢
结构钢又分为：工程构件用钢和机器零件 用
工百度文库钢分为：刃具钢、量具钢、模具钢
特殊性能钢分为：不锈钢、耐热钢等
按金相组织分类
按退火态的金相组织可分为：亚共析钢、共析钢、过 共析钢三种。
按正火态的金相组织可分为：珠光体钢、贝氏体钢、 马氏体钢、奥氏体钢等四种。
金属热处理课件
金属热处理
金属热处理：是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的 温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。
金属热处理的意义：是通过改变工件内部的显微组织，或改 变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善 工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
金属热处理过程：包括加热、保温、冷却三个过程，有时只 有加热和冷却两个过程。
金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳，因 而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热。加 热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一。
冷却是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺 不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火 的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。
b. 正火后的强度、硬度较退火后的稍高，而 塑性、韧性则稍低。
c. 不占用设备；生产率高。
3. 淬火
淬火是将金属制件加热到这种金属的临 界温度以上30～50℃，经保温一定时间， 随后在水或油中快速冷却，以获得高硬度 组织的一种热处理工艺。
淬火的目的：提高金属材料的强度和硬 度，增加耐磨性，并在回火后获得高强度 和一定韧性相配合的性能。
淬火后再经高温回火的热处理工艺，称为调质处理。一 般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，都要经过调 质处理。
回火方法 低温回火 中温回火 高温回火
加热温度 （℃） 150～250
350～500
500～650
力学性能
特点
高硬度、耐 磨性
高弹性、韧 性
良好的综合 力学性能
应用范围
硬度
（HRC）
刃具、量具、 冷冲模等