典型热处理组织
热处理组织

热处理组织
1.软化组织:退火是常见的软化组织的热处理方式。
退火可以提高材料的塑性和韧性。
在退火过程中,晶粒会细化,内部应力得到释放,材料的硬度和强度会降低。
2.淬硬组织:淬火是将材料迅速冷却至室温的热处理方式。
淬火可以使材料达到最高的硬度和强度,但也会带来脆性。
淬硬组织通常是细小的马氏体和残余奥氏体相的组合。
3.回火组织:回火是将淬火后的材料加热到一定温度,然后冷却至室温的过程。
回火可以降低材料的硬度和强度,提高韧性。
回火的温度和时间会影响材料的组织结构,通常有时效硬化、沉淀硬化等现象。
4.固溶处理组织:固溶处理是一种针对固溶体合金的热处理方式。
通过加热将合金中的固溶质溶解在基体中,然后迅速冷却,从而形成均匀溶解的组织。
固溶处理可以提高合金的强度和硬度。
常用材料及零件热处理
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常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织,以获得硬度很高的马氏体,而保留心部韧性和朔性(即表面火),或同时表层的化学成分,以获得耐蚀、耐酸、耐碱性,及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种,接受淬火的能力不同,淬透层深度愈大,表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢,其力学性能沿截面分布均匀;而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件,通常表面残留拉应力,对工件承受疲劳不利,工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力,反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50%马氏体+50%珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时,用碳钢正火比用碳钢调质更经济,而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴,需经调质处理时,考虑到淬透性影响,应先粗车成形,然后调质。
如果以棒料先调质,再车外圆,由于直径大,表面淬透层浅,阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去,起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
碳钢热处理后组织观察_图文
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碳钢热处理后的组织 表2-1
编号 1 2 3 4
5பைடு நூலகம்
6 7 8 9
10 11
材料 45钢 45钢 45钢 45钢
45钢
45钢 T12 T12
T12
16Mn 1.3%C
热处理工艺 860C°正火(空冷) 860C°淬火(水冷) 860C°淬火(油冷) 860C°淬火(水冷) 400C°回火 860C°淬火(水冷) 600C°回火 760C°淬火(水冷)
中温回火获得回火屈氏体组织,它是由
尚未发生再结晶的铁素体与弥散分布的极细 粒状渗碳体组成。这些极细的粒状渗碳体, 在光学显微镜下无法分辨,故呈暗黑色,回 火屈氏体具有中等硬度,高的屈服强度及弹 性极限和较好的韧性。
高温回火得到回火索氏体,它是由已再
结晶的铁素体与细粒状渗碳体组成。在光学 显微镜下放大500X时,可以看到已经聚集长 大了的渗碳体颗粒均匀分布在铁素体基体上 ,回火索氏体具有较低的硬度和良好的综合 力学性能。
低碳钢淬火后的板条状马氏体。板条状马氏 体是由许多尺寸大致相同的细马氏体条平行排列 组成的马氏体,各束之间位向不同,且位向差较 大,一个奥氏体晶粒内可有几个马氏体束。板条 马氏体不仅具有较高的强度,同时还具有良好的 塑性和韧性。
含碳量大于1.0%的高碳钢过热淬火后, 得到针片状马氏体和残余奥氏体组织。针片 状马氏体在光学显微镜下,呈大小不一的针 状或片状,针片之间成一定角度。针片状马 氏体的硬度高,韧性差。在针片状马氏体之 间有奥氏体残存,即残余奥氏体(A’)。残 余奥氏体不易受硝酸酒精溶液的侵蚀,在显 微镜下呈白亮色,无固定形态。未经回火时 ,残余奥氏体与马氏体很难区别。都呈白亮 色,只有马氏体回火变暗以后,残余奥氏体 才能被辩认。
做热处理的人都要知道的金相组织图

做热处理的人都要知道的金相组织图搞热处理和材料这么多年,下面这15个金相组织搞不清楚,等于白混了!!1.奥氏体定义:碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征:奥氏体是一般钢在高温下的组织,其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温,这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成,晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小,晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温,晶粒将长大,晶粒边界可趋向平直化。
铁碳相图中奥氏体是高温相,存在于临界点A1温度以上,是珠光体逆共析转变而成。
当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时,Ni,Mn等,则可使奥氏体稳定在室温,如奥氏体钢。
2.铁素体定义:碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征:亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体定义:碳与铁形成的一种化合物特征:渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色,但受碱性苦味酸钠的腐蚀,在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多,在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
•在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状•过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状•铁碳合金冷却到Ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状4.珠光体定义:铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物特征:珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。
•在A1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。
•在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。
金相组织分析(碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察)
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实验三碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察实验目的概述实验内容实验方法实验报告思考题一、实验目的1. 观察碳钢经不同热处理后的显微组织。
2. 熟悉碳钢几种典型热处理组织——M、T、S、M回火、T回火、S回火等组织的形态及特征。
3. 熟悉铸铁和几种常用合金钢、有色金属的显微组织。
4. 了解上述材料的组织特征、性能特点及其主要应用。
TOP二、概述1. 碳钢热处理后的显微组织碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织,经淬火得到的是不平衡组织。
因此,研究热处理后的组织时,不仅要参考铁碳相图,而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
为了简便起见,用C曲线来分析共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能(见表3-1)。
在缓慢冷时(相当于炉冷,见图2-3中的V1)应得到100%的珠光体;当冷却速度增大到V2。
时(相当于空冷),得到的是较细的珠光体,即索氏体或屈氏体;当冷却速度增大到V3时(相当于油冷),得到的为屈氏体和马氏体;当冷却速度增大至V4、V5,(相当于水冷),很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点(Ms)后,瞬时转变成马氏体。
其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(V4)称为淬火的临界冷却速度。
转变类型组织名称形成温度范围/℃显微组织特征硬度(HRC)珠光体型相变珠光体(P)>650在400~500X金相显微镜下可以观察到铁索体和渗碳体的片层状组织~20(HBl80~200)索氏体(S)600~650在800一]000X以上的显微镜下才能分清片层状特征,在低倍下片层模糊不清25~35屈氏体(T)550~600用光学显微镜观察时呈黑色团状组织,只有在电子显徽镜(5000~15000X)下才能看出片层状35—40贝氏体型相变上贝氏体(B上)350~550在金相显微镜下呈暗灰色的羽毛状特征40—48下贝氏体(BT)230~350在金相显微镜下呈黑色针叶状特征48~58马氏体型相变马氏体(M)<230在正常淬火温度下呈细针状马氏体(隐晶马氏体),过热淬火时则呈粗大片状马氏体60~65亚共析钢的C曲线与共析钢相比,只是在其上部多了一条铁素体先析出线,当奥氏体缓慢冷却时(相当于炉冷,如图2-3中V1:),转变产物接近平衡组织,即珠光体和铁素体。
40Cr钢的热处理及组织分析
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毕业设计(论文)——40Cr钢的热处理及分析专业: 金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名:向星学号:0903140205指导教师:苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。
它对模具的制造精度,模具的强度,模具的制造成本,模具的工作寿命有着直接的影响。
本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上,根据模具的选材条件、试样的材料性质,以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析,根据实际制订出合理的热处理工艺,并根据实验得出数据进行分析。
这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。
同时,满足经济性要求,降低成本。
关键词:模具材料;热处理;热处理工艺;金相组织;目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下,我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。
而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志,它在基础工业中占有重要地位。
介绍热处理工艺和获得的主要组织
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热处理工艺是一种通过对材料进行加热和冷却,以改善其物理性能和结构的工艺。
在热处理过程中,材料会经历一系列的相变和组织结构的改变,从而获得所需的性能。
以下是对热处理工艺和获得的主要组织的介绍:一、热处理工艺1.1 加热热处理的第一步是加热材料至一定温度。
加热温度取决于材料的类型和所需的性能。
在加热过程中,材料内部的晶粒会开始发生变化,原子开始重新排列。
1.2 保温加热至一定温度后,需要保持一定时间,以保证材料内部的结构和晶粒得到充分的改变和调整。
这个过程称为保温。
1.3 冷却经过保温后,材料需要经历冷却过程,使其内部结构和晶粒固定在所需的状态。
二、获得的主要组织2.1 贝氏体组织在热处理过程中,当材料经过加热和快速冷却时,会形成一种具有高硬度和韧性的组织,称为贝氏体组织。
它通常是棒状或片状的形式存在。
2.2 马氏体组织在热处理中通过适当的加热和冷却条件,材料会形成马氏体组织。
这种组织具有良好的强度和耐磨性,可以提高材料的使用寿命。
2.3 淬火组织淬火是指将材料加热至一定温度后经过急冷处理,形成均匀的马氏体组织的过程。
获得的淬火组织具有高硬度和强度,常用于制造工具和刀具等领域。
2.4 回火组织回火是指在淬火后,将材料重新加热至较低温度并保温一段时间后进行缓慢冷却的过程。
这样可以降低材料的脆性,提高其韧性和强度。
2.5 沉淀硬化组织通过加热和保温处理,使材料中的溶质元素形成沉淀物,从而增强材料的硬度和强度。
以上是关于热处理工艺和获得的主要组织的介绍。
热处理工艺在材料加工和制造领域起着非常重要的作用,通过合理的热处理工艺可以使材料获得所需的性能,满足不同工程应用的要求。
3. 金相组织热处理工艺不仅可以对金属材料进行处理,对于一些金属合金材料也同样适用。
经过热处理后,材料的金相组织会得到改善,从而提高其硬度和耐磨性。
金相组织的改善可以使金属材料具备更广泛的应用范围,包括航空航天、汽车制造和机械制造等领域。
实验三 常见钢铁材料的显微组织观察
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6
图 3-14 铁素体+珠光体
图 3-15 珠光体+网状分布的铁素体
18CrNiMo 具有较高强度、韧性和淬透性,适宜制作具有一定强韧性的汽车变速箱齿轮
以及轴类,原材料组织铁素体以及珠光体,呈枝晶状分布,如图 3-17 所示;因该钢具有良
好的淬透件,淬火后已经完全渗透,基体全为低碳马氏体,如图 3-18 所示。
高速钢淬火组织:淬火加热温度一般为 1260~1280℃,高温加热的目的是使较多的碳
化物溶解于奥氏体中,淬火后马氏体中合金元素含量高,回火后钢的硬度高且耐磨性好。淬
火采用油冷或空冷,其显微组织为马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。马氏体呈隐针状,其
针形很难显示出来,但可看出明显的奥氏晶界及分布于晶粒内的未溶碳化物,淬火后的硬度
B.针状马氏体是含碳量较高的钢淬火后得到的组织。在光学显微镜下,它呈竹叶状或 针状,针与针之间成一定的角度。最先形成的马氏体较粗大,往往横穿整个奥氏体晶粒,将 奥氏体晶粒加以分割,使以后形成的马氏体针的大小受到限制。因此,针状马氏体的大小不 一。同时有些马氏体有一条中脊线,并在马氏体周围有残留奥氏体。针状马氏体的硬度高而 韧性差。
B.下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的两相混合物组织。它比淬火马氏体易 受浸蚀,在显微镜下呈黑色针状(见图 3-6)。在电镜下可以见到,在片状铁素体基体中分 布有很细的碳化物片,它们大致与铁素体片的长轴成 55~60°的角度。
C.粒状贝氏体是最近十几年才被确认的组织。在低、中碳合金钢中,特别是连续冷却 时(如正火、热轧空冷或焊接热影响区)往往容易出现,在等温冷却时也可能形成。它的形
约为 HRC61~62,见图 3-26 所示。
高速钢淬火后需经三次回火,其组织为回火马氏体、少量残余奥氏体,大块白色颗粒
典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告
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典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告1. 背景•需要研究典型零件及工模具用钢的热处理及组织演变规律•通过虚拟仿真实验,提高研究效率2. 实验目的•了解典型零件及工模具用钢在热处理过程中的组织演变规律•模拟热处理过程中的温度场、相变以及组织演变3. 实验步骤1.建立零件及工模具用钢的虚拟模型2.设定热处理参数,如加热温度、保温时间等3.进行热处理过程的虚拟仿真4.分析仿真结果,观察组织演变规律4. 实验结果•通过虚拟仿真实验,得到典型零件及工模具用钢在不同热处理条件下的组织演变图谱•观察到不同温度和时间参数对组织形成的影响5. 结论•典型零件及工模具用钢的热处理过程中,温度和时间是影响组织演变的重要参数•虚拟仿真实验为研究典型零件及工模具用钢的热处理提供了高效的方法6. 展望•进一步研究不同类型的钢材在热处理过程中的组织演变规律•探索虚拟仿真实验在其他材料研究中的应用以上是针对“典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告”的相关报告编写的一个示例。
根据您的具体实验内容,可以继续完善和细化报告的各个部分。
典型零件及工模具用钢的热处理与组织演变虚拟仿真实验报告1. 背景•近年来,随着制造业的发展,典型零件及工模具的需求量不断增加。
而钢材作为典型零件及工模具的主要材料,在使用过程中需要进行热处理以提高其硬度和使用寿命。
•热处理过程中的组织演变是决定钢材性能的关键因素,通过对其进行研究和分析,可以优化热处理工艺,提高钢材的性能和品质。
•为了提高研究效率,虚拟仿真实验成为一种重要的研究手段。
2. 实验目的•了解典型零件及工模具用钢在热处理过程中的组织演变规律,探究影响钢材性能的关键因素。
•利用虚拟仿真实验,模拟热处理过程中的温度场、相变以及组织演变,提高实验研究的效率和准确性。
3. 实验步骤1.建立典型零件及工模具用钢的虚拟模型,包括几何形状、材料属性等。
调质热处理带状组织
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调质热处理带状组织
调质热处理是一种常见的金属材料处理方法,用于改善材料的力学性能和组织结构。
在调质热处理过程中,通过加热和冷却的方式,使材料达到理想的组织状态,从而提高其强度和硬度。
带状组织是一种在调质热处理过程中常见的组织结构,它具有特定的形态和性能。
带状组织的形成是通过在高温下进行快速冷却,使材料中的晶粒沿特定的方向排列而成。
这种排列形成了一系列平行的带状结构,从而使材料具有更好的强度和韧性。
调质热处理带状组织的过程需要精确控制温度和冷却速率。
首先,将材料加热到临界温度以上,使其达到奥氏体区域。
然后,在适当的时间内进行快速冷却,以使晶粒沿特定的方向重新排列。
最后,通过回火处理,使材料达到所需的硬度和韧性。
调质热处理带状组织的优点在于可以提高材料的强度和硬度,同时保持一定的韧性。
带状组织的特殊结构使材料具有更好的耐磨性和抗拉伸性能,适用于许多工业领域的应用。
然而,调质热处理带状组织也存在一些挑战和限制。
首先,调质热处理需要严格控制温度和冷却速率,这对设备和工艺的要求较高。
其次,带状组织的形成需要特定的材料和工艺参数,不适用于所有类型的金属材料。
调质热处理带状组织是一种常见且有效的金属材料处理方法。
通过
精确控制温度和冷却速率,可以使材料达到理想的组织状态,从而提高其力学性能和耐久性。
然而,这种处理方法需要严格的工艺控制和特定的材料选择,才能取得最佳效果。
40Cr钢的热处理及组织分析---精品管理资料
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毕业设计(论文)—-40Cr钢的热处理及分析专业:金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名: 向星学号:0903140205指导教师:苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求,因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。
模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程.它对模具的制造精度,模具的强度,模具的制造成本,模具的工作寿命有着直接的影响.本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上,根据模具的选材条件、试样的材料性质,以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析,根据实际制订出合理的热处理工艺,并根据实验得出数据进行分析。
这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。
同时,满足经济性要求,降低成本.关键词:模具材料;热处理;热处理工艺;金相组织;目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2。
1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2。
2.1 40Cr钢特性 (13)2。
2。
2 40Cr钢的物理性能……………………………………1 4 2。
2。
3 40Cr钢的化学成分 (14)2。
2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2。
2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2。
3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4。
2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下,我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现.而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志,它在基础工业中占有重要地位。
热处理工艺——钢的热处理举例处理
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20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线
7
2)中载齿轮(中碳钢)热处理(表面淬火) 适用于35~55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料 齿轮。
加工工艺路线:
下料
锻造
正火
粗加工
调质
半精加工 及 低温回火
精车加工 精磨
表面淬火
8
(1)正火(或完全退火) 细化晶粒,调整硬度 加热至Ac3+30~50℃,空冷, 细珠光体+(少量铁素体) (2)调质热处理 使心部具有良好强韧性 加热至Ac3+30~50℃后淬火+500~600℃高温回火, 回火索氏体 (3)表面感应淬火(表面火焰淬火) 提高表面硬度 表面加热至Ac3+30~50℃,心部没有加热。 淬火后表面获得马氏体+残余奥氏体, 过渡层马氏体+F+残余奥氏体, 心部回火索氏体 (4)低温回火 消除淬火应力,低温200℃,M→M回
*淬火后A残约20~25 %。 *第一次回火后A残约剩15~18 %。 *第二次回火后A残约剩3~5 %。 *第三次回火后A残约剩1~2 %。 回火组织: S回+碳化物+Ar ( 1~ 2 % ) 组织硬度为HRC65以上。
36
W18Cr4V钢的热处理过程示意图
进展:现在对这种热处理工艺还不满意,对高速钢淬火+回 火后,再进行TiN沉积
4.3 热作模具热处理 应用: 使热金属或液态金属成型的模具, 包括热锻模、热挤压模和压铸模等。 性能要求: 高的热硬性、高温耐磨性; 高的热强性和足够高的韧性; 高的热疲劳抗力和导热性; 热作模具用钢: 中碳 0.3~0.6 %; 热变形模具钢,5CrNiMo、5CrMnMo 压铸模具,3Cr2W8V
实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定
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实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定实验⼆碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定⼀、实验⽬的1. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织;2. 熟悉碳钢⼏种典型热处理组织——F、P、Fe3C、M、T、S、M回⽕、T回⽕、S回⽕;3. 了解热处理⼯艺对碳钢性能(硬度)的影响;⼆、概述碳钢经退⽕、正⽕可得到平衡或接近平衡组织;经淬⽕得到的是⾮平衡组织。
因此,研究热处理后的组织时,不仅要参考铁碳相图,⽽且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
铁碳相图能说明慢冷时合⾦的结晶过程和室温下的组织以及相的相对含量.C曲线则能说明⼀定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适⽤于等温冷却条件;⽽CCT曲线(奥⽒体连续冷却曲线)适⽤于连续冷却条件。
在⼀定的程度上可⽤C曲线,也能够估计连续冷却时的组织变化。
1.共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥⽒体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。
2.共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见,不⽤CCT曲线.⽽⽤C曲线(图1)来分析。
例如共析钢奥⽒体,在慢冷时(相当于炉冷,见图1中的v1)应得到100%的珠光体;当冷却速度增⼤到v2(相当于空冷),得到的是较细珠光体,即索⽒体或屈⽒体;当冷却速度增⼤到v3(相当于油冷),得到的为屈⽒体和马⽒体;当冷却速度增⼤⾄v4、v5(相当于⽔冷),很⼤的过冷度使奥⽒体骤冷到马⽒体转变开始点(Ms)后.瞬时转变成马⽒体。
其中与C曲线⿐尖相切的冷却速度(v4)称为淬⽕的临界冷却速度。
3.亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相⽐,只是在其上部多了⼀条铁素体先析出线,如图2所⽰。
当奥⽒体缓慢冷却时(相当于炉冷,如图2中v1),转变产物接近平衡组织,即珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增⼤,即v3>v2>v1时,奥⽒体的过冷度逐渐增⼤,析出的铁素体越来越少,⽽珠光休的量逐渐增加,组织变得更细,此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
c20钢渗碳热处理后的组织
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c20钢渗碳热处理后的组织
C20钢是一种低碳钢,它的渗碳热处理,一般会通过碳氮共渗或单独渗碳的方法进行。
热处理后的组织取决于渗碳的深度和温度。
以下是可能的结果:
1. 钢体表面渗碳层:在热处理过程中,碳原子会渗入钢体的表层形成高碳含量的渗碳层。
这一层具有较高的硬度和耐磨性。
2. 碳化物的形成:渗碳热处理会使钢中的碳原子与铁原子结合形成碳化物,如Fe3C(水泥ite)。
这些碳化物粒子会分布在钢中,增加钢的硬度和强度。
3. 钢体的奥氏体结构:渗碳热处理后,钢体的晶粒结构可能会发生改变。
高温下的奥氏体晶体结构会转变为较低温下的奥氏体晶体结构。
奥氏体结构具有优良的塑性和韧性。
总的来说,C20钢渗碳热处理后,会形成硬度较高、耐磨性较好的表面渗碳层和分布均匀的碳化物。
同样,钢体的奥氏体结构也会发生变化,使其具有更好的塑性和韧性。
20钢淬火后的组织
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20钢淬火后的组织1.引言1.1 概述钢淬火是一种常见的热处理工艺,通过迅速冷却加热至适宜温度的钢材,可以使其达到更优异的材料性能。
钢在经过淬火过程后,其组织会发生一系列的变化,从而赋予钢材更高的强度和硬度。
钢淬火后的组织特点对于钢材的机械性能及应用领域具有重要的影响。
在钢淬火的过程中,钢材会经历相变过程。
当钢材加热至适宜的温度时,其中的晶粒会发生再结晶,从而消除了原有的晶界和位错。
然而,当钢材被迅速冷却时,晶界和位错会重新形成,导致了钢材的显微组织发生明显的变化。
钢淬火后的组织主要包括马氏体、残余奥氏体和贝氏体。
其中,马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织,具有细小的晶粒尺寸和排列紧密的排列方式。
而残余奥氏体则是在淬火过程中无法完全转变为马氏体的氧化铁。
贝氏体是一种发生在钢材中的双相组织,由于其特殊的晶体结构,具有一定的韧性和强度。
钢淬火后的组织特点使得经过淬火的钢材具有了更高的强度、硬度和韧性。
这使得淬火后的钢材在许多领域有着广泛的应用。
例如,在汽车制造业中,高强度的钢材可以增加车身的稳定性和安全性。
在工具制造领域,淬火后的钢材能够提供更好的切削性能和耐磨性。
此外,钢淬火还在冶金学、航空航天和能源等领域中扮演着重要的角色。
综上所述,钢淬火后的组织特点对钢材的性能和应用具有重要的影响。
淬火后的钢材具有更高的强度、硬度和韧性,使其在各个领域中得到广泛应用。
钢淬火技术的研究和应用对于提升钢材性能、改善产品质量具有重要的意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下方式组织和呈现钢淬火后的组织相关的内容:1.2.1 介绍钢淬火的定义和过程在这一部分,我们将首先对钢淬火进行定义和解释,明确其概念和基本原理。
然后,我们将详细介绍钢淬火的过程,包括准备工作、淬火方法和实施步骤等。
1.2.2 钢淬火后的组织变化在这一部分,我们将详细探讨钢淬火后的组织变化情况。
首先,我们将介绍钢材在淬火过程中的相变行为,包括奥氏体形成、马氏体转变等。
典型零件热处理实例,轴类热处理实例
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典型零件热处理实例,轴类热处理实例轴类热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件:在滑动轴承中工作,υ周< 2m/S,要求表面有较高在硬度的小轴,心轴.如机床走刀箱、变速箱小轴..要求: 45、50,形状复杂的轴用40Cr、42MnVB.调质,HB228-255,轴颈处高频淬火,HRC45-502.条件: 在滑动轴承中工作,υ周< 3m/S,要求硬度高、变形小,如中间带传动装置的小轴要求: 40Cr、42MnVB 调质,HB228-255,轴颈高频淬火,HRC45-50.3.条件: υ周≥ 2m/S,大的弯曲载荷及摩擦条件下的小轴,如机床变速箱小轴。
要求: 15、20、20Cr、20MnVB 渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.4.条件: 高载荷的花键轴,要求高强度和耐磨,变形小.要求: 45 高频加热,水冷,低温回火,HRC52-58.5.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷,低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳负荷可忽咯的主轴,或在滚动轴承中工作,轻载,υ<1m/s的次要花键轴.要求: 45 调质,HB225-255(如一般简易机床主轴)6.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷转速稍高.ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,冲击,疲劳负荷不大.要求: 45 正火或调质,HB228-255,轴颈或装配部位表面淬火,HRC45-50.7.条件: 在滑动轴承中工作,中或重载,转速较高ρυ≤400N.m/cm^2.S,精度较高,冲击、疲劳负荷不大.要求: 40Cr 调质,HB228-255或HB248-286,轴颈表面淬火,HRC≥54,装配部位表面淬火HRC≥45.8.条件: 其他同上,但转速与精度要求比上例高,如磨床砂轮主轴.要求: 45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.9.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,中载、高速、心部强度要求不高,精度不太高,冲击不大,但疲劳应力较大,如磨床,重型齿轮铣床等主轴.要求: 20Cr 渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.10.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,重载,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)冲击,疲劳应力都很高.要求: 18CrMnTi 20Mn2B 20CrMnMoVA 渗碳淬火低温回火HRC≥59.11.条件: 在滑动轴承中回转,重载,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲劳应力,如高精度磨床镗床主轴.要求: 38CrAlMoA 调质硬度HB248-286:轴颈渗氮,硬度HV≥900.12.条件: 电动机轴,主要受扭.要求: 35及45 正火或正火并回火,HB187及HB217.13.条件: 水泵轴,要求足够抗扭强度和防腐蚀.要求: 3Cr13及4Cr13 1000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.14.条件: C616-416车床主轴,45号钢(1)承受交变弯曲应力,扭转应力,有时还受冲击载荷.(2)主轴大端内锥孔和锥度处圆,经常与卡盘,顶针有相对摩擦.(3)花键部分经常磕碰或相对滑动(4)在滚动轴承中动转,中速,中载.要求:(1)整体调质后硬度HB200-230,金相组织为索氏体 .(2)内锥孔和外圆锥面处硬度HRC45-50,表面3-5mm风金相组织为屈氏体和少量回火马氏体.(3)花键部分硬度HRC48-53,金相组织同上15.条件: 跃进-130型载重(2.5吨)汽车半轴承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转,主要瞬时超载而扭断,要求有足够的抗弯、抗扭、抗疲劳强度和较好的韧性要求: 40Cr 35CrMo 42CrMo40CrMnMo 40Cr 调质后中频表面淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,静扭矩6900N.m,疲劳≥30万次,估计寿命≥30万km金相组织: 索氏体+屈氏体(原用调质加高频淬火寿命仅为4万km)二、备注:1.(1-8)备注:主轴与轴类材料与热处理选择必须考虑受力大小、轴承类型和主轴形状及可能引起的热处理缺陷.在滚动轴承或轴颈上有轴套在滑动轴承中回转,轴颈不需特别高的硬度,可用45、45Cr,调质,HB220-250,50Mn,正火或调质HRC28-35.在滑动轴承中工作的轴承应淬硬,可用15、20Cr,渗碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,轴颈处渗碳深度为0.8-1mm.直径或重量较大的主轴渗碳较困难,要求变形较小时,可用45或40Cr在轴颈处作高频淬火.高精度和高转速(>2000r/min)机床主轴尚须采用氮化钢进行渗氮处理,得到更高硬度.在重载下工作的大断面主轴,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,渗碳,淬火,回火,HRC56-62.2.(9)备注:内心强度不高,受力易扭曲变形表面硬度高,宜作高速低负荷主轴.热处理变形较大.3.(100备注:心部有较高的σb及αk值,表面有高的硬度及耐磨性.有热处理变形.4.(11)备注:很高的心部强度,表面硬度极高,耐磨和变形量小.5.(12)备注:860-880℃正火6.(13)备注:或1Cr13 1100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.7.(14)备注:加工和热处理步骤:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精车外圆,钻中心孔,精车外圆,铣键槽→锥孔及处圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨处圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.蜗杆蜗轮热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 负荷不大,断面较小的蜗杆要求: 45 调质,HB220-2502.条件: 有精度要求(螺纹磨出)而速度<2m/s.要求: 45 淬火,回火,HRC45-503.条件: 滑动速度较高,负荷较轻的中小尺寸蜗杆要求: 15 渗碳,淬火,低温回火,HRC56-624.条件: 滑动速度>2m/s(最大7-8m/s);精度要求很高,表面粗糙度为0.4的蜗杆,如立车中的主要蜗杆要求: 20Cr 20Mn2B 900-950℃渗碳,800-820℃油淬,180-200℃低温回火,HRC56-62 5.条件: 要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆要求: 18CrMnTi、20SiMnVB处理同上,HRC56-626.条件: 要求足够耐磨性和硬度的蜗杆要求: 40Cr、42SiMn、45MnB 油淬,回火,HRC5-507.条件: 中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用(热处理后再加工丝扣)之蜗杆要求: 35CrMo调质, HB255-303(850-870℃油淬,600-650回火)8.条件: 要求高硬度和最小变形的蜗杆要求: 38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮,硬度HV>8509.条件: 汽车转向蜗杆要求: 35Cr 815℃氰化、200℃回火,渗层深度0.35-0.40mm,表面锉力硬度,机床丝杠汽车、拖拉机、配件矿山机械及其他零件热处理实例机床丝杠热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: ≤级精度,受力不大,如各类机床传动丝杠要求: 45、45Mn2 一般丝杠可用正火,≥HB170;受力较大的丝杠,调质,HB250;方头,轴颈局部淬硬HRC422.条件: ≥7级精度,受力不大,轴颈方头等处均不需淬硬,如车床走刀丝杠要求: 45Mn易切削钢和45 热轧后σb=600-750N/mm^2,除应力后HB170-207,金相组织:片状珠光体+铁素体3.条件: 7-8级精度,受力较大,如各类大型镗床、立车、龙门铣和刨床等的走刀和传动丝杠要求: 40Cr、42MnVB、(65Mn)调质HB220-250,σb≥850N/mm^2;方头、轴颈局部淬硬HRC42,金相组织:均匀索氏体4.条件: 8级精度,中等负荷,要求耐磨,如平面磨床,砂轮架升降丝杠与滚动螺线啮合要求: 40Cr、42MnVB 调质HB250,中频表淬HRC54,, 调质后基体组织:均匀索氏体+细状珠光体5.条件: ≥6级精度,要求具有一定耐磨性,尺寸稳定性,较高强度和较好的切削加工性,如丝杠车床,齿轮机床、坐标镗床等的丝杠要求: T10、T10A、T12、T12A球化退火,HB163-193,球化等级3-5级,网状碳化物≤3级,调质HB201-229,金相组织;细粒状珠光体6.条件: ≥6级精度,要求抗腐蚀、较高的抗疲劳性和尺寸稳定性.如样板镗床或其他特种机床精密丝杠.要求: 38CrMoAlA 调质HB280,渗氮HV850,调质后基体组织,均匀的索氏体,渗氮前表面应无脱碳层7.条件: ≥6级精度,要求耐耐磨、尺寸稳定,但负荷不大,如螺纹磨床、齿轮磨床等高精度传动丝杠(硬丝杠)要求: 9Mn2V(直径≤60mm)、CrWMn(直径>60mm),球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,硬度≤HB227,淬火硬度 HRC56+0.5,金相组织,回火马氏体无残余奥氏体存在8.条件: ≥6级精度,受点负荷的,如螺纹或齿轮磨床、各类数控机床的滚珠丝杠要求: GCr15(直径≤70mm0)、GCr15SiMn(直径>80mm)球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,HRC60-62,金相组织;回火马氏体二、备注:1.丝杠的选材与处理;(1)丝杠的主要损坏形式,一般丝杠(≤7级精度)为弯曲及磨损;≥6级精度丝杠为磨损及精度丧失或螺距尺寸变化(2)丝杠材料应具有足够的力学性能,优良的加工性能,不易产生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工残余内应力,热处理后具有较高硬度, 最少淬火变形和残余奥氏体常用于不要求整体热处理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等.淬硬丝杠材料, 有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等(3)热处理: 一般丝杠:正火(45钢)或退火(40Cr),除应力处理和低温时效,调质和轴颈、方头高频淬火与回火精密不淬硬丝杠: 除应力处理低温时效,球化退火,调质球化,如遇原始组织不良等,还需先经900℃(T10、T10A)-950℃(T12、T12A)正火处理后再球化退火,或直接调质球化精密淬硬丝杠: 退火或高温正火后退火,除应力处理,淬火和低温时效2.考虑热加工工艺性,丝杠结构设计注意事项:(1)结构尽可能简单,避免各中沟槽、突变的台阶、锐角等,尤其是氮化丝杠更应避免一切棱角(2)丝杠一端应留空刀槽.凸起台阶或吊装螺钉孔,便于冷热加工中吊挂用(3)不应有较大的凸阶,以免除局部镦粗的锻造工序.3.滚珠丝杠副的材料与热处理:(1)材料选用;滚珠丝杠;L≤2m、Φ40-80mm变形小、耐磨性高的6-8级丝杠用CrWMn整体淬火汽车、拖拉机、配件热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件; 推土机用销套: 承受重载、大冲击和严重磨损要求: 20Mn、25MbTiB 渗碳,二次淬火,低温回火,HRC59,渗碳层深2.6-3.8mm2.条件: 推土机履带板: 承受重载、大冲击和严重磨损要求: 40Mn2Si 调质,履带齿中频淬火或整体淬火,中频回火,距齿顶淬硬层深30mm3.条件: 推土机链轨节承受重载、大冲击和严重磨损要求: 50Mn、40MnVB 工作面中频淬火,回火,淬硬层深6-10.4mm4.条件: 推土机支承轮要求: 55SiMn、45MnB 滚动面中频淬火,回火,淬硬层深6.2-9.1mm5.条件: 推土机驱动轮要求: 45SiMn 轮齿中频淬火,淬硬层深7.5mm6.条件: 活塞销: 受冲击性的交变弯曲剪切应力、磨损大.主要是磨损、断裂要求: 20Cr 渗碳,淬火,低温回火,HRC59(双面)7.条件: 刮板弹簧转子发动机用,要求在高温下保持弹抗疲劳性能要求: 718耐热合金1050℃固溶处理,冷变形,690℃真空时效,8h (或620℃下8小时,500℃下松驰8小时)8.条件: 受冲击性迅速变化着的拉应力和装配时的预应力作用,在发动机运转中,连杆螺栓折断会引起严重事故,要求有足够的强度、冲击韧性和杭疲劳能力要求: 40Cr调质,HRC31,不允许有块状铁素体:下料→锻造→退火或正火→加工→调质(回火水冷防止第二类火脆性→加工→装配二、备注1.<Φ50mm、耐磨性高、承受较大压力的6-8级,丝杠用GCr15整体或中频淬火2.>Φ50mm、耐磨性高、6-8级丝杠用GCr15SiMn整体或中频淬火3.≤Φ40mm、L≤2mm、变形小、耐磨性高的6-8级丝杠用9Mn2V、整淬,冰冷处理.4.有防蚀要求特殊用途的丝杠用9Cr18,中频加热表面淬火. 矿山机械及其他零件、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 牙轮钻头主要是磨坏要求: 20CrMo渗碳,淬火,低温回火,HRC612.条件: 输煤机溜槽(原用16Mn钢板,未处理,仅用3-6个月)要求: 16Mn钢板中频淬火(寿命可提高一倍)3.条件: 铁锹(原用低碳钢固体渗碳淬火,回火,质量很差)要求: 低碳钢淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高4.条件: 石油钻井提升系统用吊环(原用35钢)、吊卡(原用40CrNi或 35CrMo) 正火或调质,质量差,笨重.要求: 20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高5.条件: 石油射孔枪承受火药爆炸大能量高温瞬间冲击,类似于枪炮.主要是过量塑性变形引起开裂要求: 20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,σb=1610N/mm^2, αk=80N.m/mm^26.条件: 煤矿用圆环牵引链,要求高抗拉强度和抗疲劳,主要是疲劳断裂及加工时冷弯开裂.要求: 20MnV、25Mn2V 弯曲后闪光对焊,正火,880℃淬火,250℃回火获得代碳马氏体,预变形强化.σb≥850N/mm^2,σs≥650N/mm^2,αk≥100N.m/mm^27.条件: 凿岩机钎尾受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲杭力大,耐疲劳,主要是断裂与凹陷要求: 30SiMnMoV、32SiMnMoV HRC56,渗碳淬火→650℃回火,二次加热260-280℃等温淬火→螺纺部分滚压强化8.条件: 凿岩机钎杆受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲抗力大, 耐疲劳和磨损,主要是折断与磨损要求: 30SiMnMoV HRC59,900-920℃下用’603’液体渗碳2h, 至880℃空冷25-30s,油冷,230回火3h9.条件: 中压叶片油泵定子要求槽口耐磨和抗弯曲性能好.主要是槽口磨损、折断要求: 38CrMoAl 渗氮,HV900 调质→粗车→去应力→精车→渗氮10.条件: 机床导轨要求轨面耐磨和保持高精度.主要是磨损和精度丧失要求: HT200 HT300 表面电接触加热淬火,HRC5611.条件: 化工用阀门、管件等腐蚀大的零件,要求抗腐蚀性高要求: 普通碳素钢渗硅12.条件: 锅炉排污阀主要是锈蚀,要求抗腐蚀性好要求; 45 渗硼13.条件:(1)1t蒸汽锤杆sus660 cr4wmov 4cr17mo 1.4122 1.4122特殊钢材Φ120,L=2345mm 10t模锻锤锤杆(2)受较剧烈多次冲击和疲劳应力.主要是疲劳断裂要求; (1)45Cr 850℃淬火,10%盐冷,450℃回火,HRC45(2)35CrMo 860-870℃水淬,450-480℃回火,HRC4014.条件: 电耙耙斗、电铲铲斗的齿部:冲击大、摩擦严重.主要是磨坯.要求; ZGMn13 水韧处理,HB180-220(工作时在冲击和压力下HB450-550)15.条件: Φ840及Φ650mm的矿车轮要求: ZG55、ZGCrMnSi HB280-330二、备注:1.L≤1m、变形小、耐磨性高的6-7级丝杠用20CrMoA,渗碳,淬火2.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、6-7级丝杠用40CrMoA,高频或中频淬火.3.7-8级的丝杠用55、50Mn,高频淬火.4.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、5-6级精度的丝杠,38CrMoAlA或 38CrWVAl,氮化.5.螺母 GCr15、CrWMn、9CrSi,也有用18CrMn Ti 12CrNiA等渗碳钢的6.硬度要求推荐HRC60±2,螺母取上限,当丝杠L≥1.5<,或精度为 5、6级时,硬度可低一些,但须≥HRC567.采用表面热处理的淬透层深度,磨削后,应为:中频处理 9CRSI 45crnimova。
钢热处理十种组织缺陷分析及对策
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钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。
正常组织赋予钢优异性能;组织缺陷恶化钢的性能,降低产品质量和使用寿命,甚至发生事故。
钢热处理主要有十种组织缺陷.分析原因,采取对第,有显著技术经济效益。
一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级,一级最粗,13 级最细。
晶粒愈细,强韧性愈佳,淬火得到隐晶马氏体;晶粒禽粗,强韧性愈差、脆性大,淬火得到粗马氏体。
实践证明.奥氏体形成后,随着温度升高和长时间保温,奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时,快速加热奥氏体晶粒细小;慢速加热,奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大,随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。
钢最终淬火前未经预处理,奥氏体晶粒易粗化,淬火得到粗马氏体,强韧性低,脆性大。
晶粒粗化,降低晶粒之闻结合力,力学性能恶化。
对策——合理选择加热温度和保温时间。
加热温度过低,起始晶粒大,相转变缓慢;加热温度过高,起始晶粒细,长大倾向大,得到粗大奥氏体晶粒。
加热温度应按钢的临界温度确定,保温时间接加热设备确定。
合理选择加热速度,根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律,采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒,如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。
淬火前预处理细化奥氏体晶粒,如正火、退火、调质处理等。
选用细晶粒钢和严格控温等措施。
二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体.未完全转变者为残余奥氏体。
残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体,但因材料与工艺不同,残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。
保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。
但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定,导致使用时发生尺寸变化等不利因素。
园此,残余奥氏体含量不宜过多。
高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素,会增加淬火钢残余奥氏体量,如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50%以上;过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中,提高了台金化奥氏体稳定性,不易发生马氏体相变,保留在淬火组织中,增加残余奥氏体量;等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多;淬火冷却速度慢,残余奥氏体量多等。
碳钢热处理后的组织(金相分析)
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碳钢热处理后的组织(金相分析)碳钢热处理后的组织(金相分析)发布时间:2009-5-30 13:46:34 关闭该页一、概述碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织,经淬火得到的是非平衡组织。
因此,研究热处理后的组织时,不仅要参考铁碳相图,而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
铁碳相图能说明慢冷时合金的结晶过程和室温下的组织以及相的相对量,C曲线则能说明一定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适用于等温冷却条件;而CCT曲线(奥氏体连续冷却曲线)适用于连续冷却条件。
在一定的程度上可用C曲线,也能够估计连续冷却时的组织变化。
1、共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。
2、共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见,不用CCT曲线,而用C曲线(图1)来分析。
例如共析钢奥氏体,在慢冷时体。
当冷却速度为v4时,析出很少量的网状铁素体和屈氏体(有时可见到少量贝氏体),奥氏体则主要转变为马氏体和屈氏体(如图3);当冷却速度v5超过临界冷却速度时,钢全部转变为马氏体组织(如图6,图7)。
过共析钢的转变与亚共析钢相似,不同之处是后者先析出的是铁素体,而前者先析出的是渗碳体。
4、各组织的显微特征(1)索氏体(s):是铁素体与渗碳体的机械混合物。
其片层比珠光体更细密,在高倍(700倍以上)显微放大时才能分辨。
(2)托氏体(T)也是铁素体与渗碳体的机械混合物,片层比索氏体还细密,在一般光学显微镜下也无法分辨,只能看到如墨菊状的黑色形态。
当其少量析出时,沿晶界分布,呈黑色网状,包围着马氏体;当析出量较多时,呈大块黑色团状,只有在电子显微镜下才能分辨其中的片层(见图3);图3 托氏体+马氏体图4 上贝氏体+马氏体(3)贝氏体(B)为奥氏体的中温转变产物,它也是铁素体与渗碳体的两相混合物。
在显微形态上,主要有三种形态:A、上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的非层状组织。
热处理工艺(热处理组织)
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93° 90°
3.3 热处理组织
■渗碳体
渗碳体(cementite)是铁与碳形成的金属化合物,其化学式为 Fe3C。渗碳体的含碳量为ωc=6.69%,熔点为1227℃。其晶格为复 杂的正交晶格,硬度很高HBW=800,塑性、韧性几乎为零,脆性很 大。渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀,在显微镜下呈白亮色。
碳量越高残余奥氏体的数量越多。残余奥氏体的存在使钢的性
能变环,如使弹性极限下降,零件的尺寸不稳定等。
3.2 热处理组织
珠光体
珠光体是铁素体和渗碳体一者组成的机械混合物用 符号"P"表示。碳素钢中珠光体组织的平均碳含量约为 0.77% 。它的力学性能介于铁素体和渗碳体之间,即 其强度、硬度比铁素体显著增高,塑性、韧性比铁素 体要差,但比渗碳体要好得多。 珠光体是由奥氏体发生共析转变同时析出的,铁素体 与渗碳体片层相间的组织, 是铁碳合金中最基本的五 种组织之一, 代号为P。
纯铁(﹤0.0218%C)
■Fe-Fe3C 合金相图
钢材按金相组织分类:
钢(0.0218%~2.11%C)
亚共析钢( 0.0218%~ 0.77%C)
共析钢(0.77%C)
过共析钢(0.77%C ~2.11%C )
白口铸铁(2.11%~6.69%C) 亚共晶白口铁(2.11~4.3%C) 共晶白口铁(4.3%C) 过共晶白口(4.3%~6.69%C )
回火托氏体
回火屈氏体(tempered troostite)回火温度为350~500 摄氏度,由马氏体在低于珠光体形成温度时分解而得到铁 素体基体与大量弥散分布的细粒状渗碳体的混合组织,叫 做回火屈氏体,也叫极细珠光体。即碳化物和a-相的混合 物。淬火马氏体经中温回火(300℃~500℃)后,马氏体中 过饱和的碳大部或全部脱溶,析出的碳化物开始聚集长大 和球化,基体马氏体已开始回复,这种组织叫屈氏体,又 称二次屈氏体。