9热处理工艺PPT课件

➢（2）常用淬火冷却介质：
• 水：冷速快，冷却特性不好，易造成工件变形开裂。
• 盐水、苛性钠水溶液：高温区冷却能力提高，但低温区冷
速仍很快。
• 油：冷速小于水，适合于合金钢。
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淬火方法
➢ 单双液淬火法： ➢ 液淬火法： ➢ 分级淬火法； ➢ 等温淬火法：下贝氏体。
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➢ 适用于：亚共析钢（Wc=0.3—0.6%）；
➢目的：细化晶粒、消 除应力、降低硬度、便 于切削加工；
➢组织：F先+P；
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等温退火：
➢ 定义：将工件加热到Ac3 以上30~50℃，保温，然 后快速冷到 Ar1以下某一温度等温，使奥氏体转变 为珠光体，然后空冷。
特点：比完全退火节省时 间； 等温退火的等温温度： 根据钢的成分和要求硬度， 由该种钢的C曲线确定。
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七、 正火
➢ 定义：将钢加热到Ac3或Accm以上30~50℃，保温后，在空气 中冷却的一种操作。
➢ 与退火相比：冷却速度快一些，转变温度低，所以正火形成 的组织比退火组织细，钢的强度、硬度也较高。
➢ 实质：奥氏体化加伪共析转变。
➢ 应用：
• 1、低中碳钢，作为预先热处理，改善钢的切削加工性能；
➢ 适用于：过共析钢和合金工具钢。 ➢ 目 的：降低硬度、改善切削加工性能，为淬火做组织准备。 ➢ 球化退火后的组织：球状珠光体或粒状珠光体，用P粒表示。
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四、扩散退火（均匀化退火） ➢ 目的：消除晶内偏析，使成分均匀化。 ➢ 退火工艺特点： • 高温（低于固相线100 ℃左右）、长时间保温。 • 再经完全退火或正火细化晶粒。
• 2、消除热加工缺陷，细化晶粒、均匀组织、消除内应力；
• 3、过共析钢，消除网状渗碳体，有利于球化退火的进行。
• 4、某些受力较小、性能要求不高的结构零件，作为最终热处
理。
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第二节 钢的淬火
定义：将钢加热到Ac1或Ac3以上30~50℃，保温一 定时间，以大于临界冷却速度的冷却速度冷却，得 到马氏体（或下贝氏体）的热处理工艺。
➢过共析钢： Ac1以上30—50℃；
➢合金钢： Ac1或Ac3以上30—50℃。
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淬火冷却：
➢ （1）理想的冷却介质： • 650℃以上应缓冷，以降低淬
火的热应力； • 650—400℃应快冷，以通过过
冷奥氏体最不稳定区； • 400℃以下缓冷，以减小马氏
体转变时产生的组织应力；
➢类型与退火加热温度：
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➢ 退火目的： 1、软化钢件以便进行切削加工； 2、消除残余应力，以防钢件的变形与开裂； 3、细化晶粒，改善组织以提高钢的机械性能； 4、为最终热处理（淬火、回火）作组织上的 准备；
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一、 完全退火
完全退火：将工件加热到Ac3以上30—50℃，经完全 奥氏体化后，缓慢冷却（随炉冷至600℃以下，出炉 空冷），以获得近于平衡组织的热处理工艺。
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第三节 钢的淬透性
淬透性：钢在淬火时获得马氏体的能力；
其大小：用钢在一定条件下淬火后获得淬硬层深度来表示。
45 钢试棒，加热
到温度水淬，击断观
察其断口：
表面：马氏体、硬
度高
心部：屈氏体硬度
低；
从表面到心部马氏
体逐渐减少；
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淬硬层深度： 由钢的表面至内部马氏体组织占50%处（半马氏 体区）的距离。
根据热处理在零件生产工艺流程中位置和作用分为：
➢ 预备热处理；
➢ 最终热处理。
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第一节 钢的退火与正火
预先热处理（一般安排在铸 造或锻造之后，切削加工之 前）；
退火：
➢定义：将钢加热到临界温度 上、下的某一温度、保温、 随炉缓冷，以获得近于平衡 状态组织的热处理工艺。
第九章 钢的热处理工艺
改善钢的性能途径：合金化法和热处理；
热处理工艺：根据钢在加热和冷却过程中组织转变 规律制定的具体加热、保温和冷却的工艺参数。
热处理工艺分类：
根据加热和冷却方法不同分为：
➢ 普通热处理（退火、正火、淬火、回火 ）；
➢ 表面热处理（表面淬火和化学热处理 ）；
➢ 特殊热处理（形变热处理、磁场热处理等）；
目的：使奥氏体化的工件获得尽量多的马氏体，并 配以不同温度的回火，以获得各种需要的性能。
淬火后的组织： • 亚共析钢：M+A’（残余奥氏体）； • 过共析钢：M+碳化物+A’；
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淬火加热温度： 原则：获得均匀细小的奥氏体晶粒；
➢亚共析钢： Ac3以上30—50℃；
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影响钢的淬透性的因素：
过冷奥氏体的稳定性。
1）临界淬火速度VC：VC越小（C曲线越靠右），淬透性越好。 2）含碳量的影响： 亚共析钢：Wc↑→C曲线右移→VC↓→淬透性↑； 过共析钢：Wc↑→C曲线左移→VC↑→淬透性↓； 3）合金元素的影响： 除Co外，大多数合金元素使C曲线右移→VC↓→淬透性↑；
➢ 用途：用来消除铸件、 锻件、焊接件、热轧件、 冷拉件等的残余应力；
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六、再结晶退火
➢ 定义：将冷变形金属加热到再结晶温度以上、保 温，使变形晶粒重新变为等轴晶，同时消除加工 硬化和内应力的工艺。
➢ 目的：消除加工硬化。
➢ 温度：一般钢材为650—700℃
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二、不完全退火：
➢ 定义：将工件加热到Ac1— Ac3保温，然后缓冷。 ➢ 目的：降低硬度，消除锻造应力。 ➢ 应用：大批量亚共析钢锻件。
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三、球化退火
➢ 定义：将过共析钢加热到Ac1以上20~30℃，保温一定时间， 随炉缓冷至600℃出炉空冷。
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五、去应力退火（低温退火） ➢ 定义：一般是将工件随炉缓慢加热（100—150℃/h）
至500—600℃（＜Ac1），保温一定时间后随炉缓冷 （50—100℃/h）至200℃出炉。 ➢ 特点：在退火过程中没有相变；残余应力主要是通过 钢在500—600℃保温后缓冷过程中消除的；