金属热处理PPT讲稿
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• 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
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。
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;
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
(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
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。
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
工具钢分为: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。
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
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。
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;
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
(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
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。
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
工具钢分为: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。