第6講 鋼熱處理

1、 熱處理：熱處理：是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。這里的織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。這里的“性能性能”包括使包括使用性能和工藝性能用性能和工藝性能l為簡(jiǎn)明表示熱處理的為簡(jiǎn)明表示熱處理的基本工藝過(guò)程，通?；竟に囘^(guò)程，通常用溫度用溫度時(shí)間坐標(biāo)繪時(shí)間坐標(biāo)繪出出熱處理工藝曲線。熱處理工藝曲線。 鋼的熱處理鋼的熱處理一、熱處理的概念一、熱處理的概念 我們也可以這樣來(lái)理解：我們也可以這樣來(lái)理解：想要獲得材料不同的性能可以通過(guò)對(duì)材料的化學(xué)成分的改變來(lái)達(dá)想要獲得材料不同的性能可以通過(guò)對(duì)材料的化學(xué)成分的改變來(lái)達(dá)

2、到，從鐵碳合金相圖中我們可以很形象的看到：從低碳到高碳到，從鐵碳合金相圖中我們可以很形象的看到：從低碳到高碳可以獲得不斷增加的強(qiáng)度和硬度等性能的組織；但我們實(shí)際上可以獲得不斷增加的強(qiáng)度和硬度等性能的組織；但我們實(shí)際上還有另外一種途徑來(lái)獲得材料不同的性能，即在還有另外一種途徑來(lái)獲得材料不同的性能，即在基本基本不改變材不改變材料的化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變材料的組織結(jié)構(gòu)，如細(xì)化晶料的化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變材料的組織結(jié)構(gòu)，如細(xì)化晶粒、改變晶粒的形狀及組合形態(tài)等。熱處理就是后者的處理方粒、改變晶粒的形狀及組合形態(tài)等。熱處理就是后者的處理方法之一。法之一。以上兩種途徑都是實(shí)際必須用到的以上兩種途徑都

3、是實(shí)際必須用到的一、熱處理的概念一、熱處理的概念分類如下：分類如下：其他熱處理其他熱處理普通熱處理普通熱處理表面熱處理表面熱處理熱處理熱處理退火退火正火正火淬火淬火回火回火表面淬火表面淬火感應(yīng)加熱、火焰加熱、感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱等電接觸加熱等化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理滲碳、氮化、碳氮滲碳、氮化、碳氮共滲、滲其他元素等共滲、滲其他元素等 以共析鋼為例以共析鋼為例1.1.鋼加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 奧氏體晶核形成奧氏體晶核形成奧氏體晶核長(zhǎng)大奧氏體晶核長(zhǎng)大殘余殘余FeFe3 3C C溶解溶解奧氏體均勻化奧氏體均勻化奧氏體化分為四步。奧氏體化分為四步。 鋼不但要加熱到一定溫度鋼不但要加熱

4、到一定溫度, ,而且而且要保溫一段時(shí)間要保溫一段時(shí)間, ,以便在冷卻后以便在冷卻后得到均勻的組織和穩(wěn)定的性能。得到均勻的組織和穩(wěn)定的性能。 珠光體最初全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時(shí)珠光體最初全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時(shí)晶粒比較細(xì)小均勻。但加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)晶粒比較細(xì)小均勻。但加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng), ,奧氏體晶粒會(huì)長(zhǎng)大奧氏體晶粒會(huì)長(zhǎng)大, ,從而影響材料的力學(xué)性能從而影響材料的力學(xué)性能, ,所以所以, ,熱處理時(shí)加熱溫度和保溫時(shí)間不能過(guò)高和過(guò)熱處理時(shí)加熱溫度和保溫時(shí)間不能過(guò)高和過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng). . 兩種冷卻方式示意圖兩種冷卻方式示意圖1 1等溫冷卻等溫冷卻2 2連續(xù)冷卻連續(xù)冷卻生產(chǎn)中大多數(shù)為連續(xù)生產(chǎn)中大多數(shù)為連續(xù)

5、冷卻方式冷卻方式2.2.鋼冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 a)a)珠光體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到珠光體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到550-727550-727之間進(jìn)行等之間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于珠光體類型。溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于珠光體類型。l650-727 650-727 之間得到正常的珠光體之間得到正常的珠光體( P),( P),硬度為硬度為150-150-220HBS220HBS（10-20HRC);10-20HRC);l600-650 600-650 之間得到細(xì)化的珠光體，又稱索氏體之間得到細(xì)化的珠光體，又稱索氏體( S)( S)，硬度為硬度為220-270HBS(25-35HRC);

6、220-270HBS(25-35HRC);l550-600 550-600 之間進(jìn)行得到極為細(xì)化的珠光體，又稱托氏之間進(jìn)行得到極為細(xì)化的珠光體，又稱托氏體體( T)( T)，硬度為，硬度為270-430HBS(35-45HRC)270-430HBS(35-45HRC)。 等溫冷卻轉(zhuǎn)變等溫冷卻轉(zhuǎn)變a) a) 珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變珠光體類型組織的力學(xué)性能，主要決定于其粗細(xì)程度，珠光體類型組織的力學(xué)性能，主要決定于其粗細(xì)程度，即珠光體層片厚度，層片越薄，則塑性變形抗力越大，即珠光體層片厚度，層片越薄，則塑性變形抗力越大，強(qiáng)度及硬度越高，而塑性及韌性則有所下降。強(qiáng)度及硬度越高，而塑性及韌性則有所下降。

7、光鏡下形貌光鏡下形貌電鏡下形貌電鏡下形貌珠光體珠光體P索氏體索氏體S S光鏡形貌電鏡形貌a) a) 珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變托氏體托氏體T T電鏡形貌光鏡形貌a) a) 珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)c)c)馬氏體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到馬氏體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到-50-230-50-230之間進(jìn)行保溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于馬氏體（之間進(jìn)行保溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于馬氏體（M M）, ,它它的組織是碳在的組織是碳在-Fe-Fe中的過(guò)飽和固溶體。中的過(guò)飽和固溶體。 實(shí)際上實(shí)際上-50-230-50-230已包含了大部分自然常溫已包含了大部分自然常溫的范圍，所以說(shuō)馬氏體在連續(xù)急冷中可以得到。的范圍，所以說(shuō)馬氏體

8、在連續(xù)急冷中可以得到。b)b)貝氏體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到貝氏體轉(zhuǎn)變：共析鋼奧氏體過(guò)冷到230-550230-550之間之間進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于貝氏體（進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變得到的組織屬于貝氏體（B B）。）。 230-350230-350之間等溫轉(zhuǎn)變得到上貝氏體之間等溫轉(zhuǎn)變得到上貝氏體350-550350-550之間等溫轉(zhuǎn)變得到下貝氏體之間等溫轉(zhuǎn)變得到下貝氏體上貝氏體的脆性較大，基本上無(wú)實(shí)用價(jià)值；而下貝氏上貝氏體的脆性較大，基本上無(wú)實(shí)用價(jià)值；而下貝氏體是韌性較好的組織，是熱處理經(jīng)常要求獲得的組織。體是韌性較好的組織，是熱處理經(jīng)常要求獲得的組織。a)a)當(dāng)鋼從高溫急冷當(dāng)鋼從高溫急冷( (水冷）到

9、水冷）到230 230 以下時(shí)，便開始以下時(shí)，便開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（M M）。硬度為）。硬度為55-65HRC,55-65HRC,高硬度是馬高硬度是馬氏體力學(xué)性能的主要特點(diǎn)。馬氏體之所以具有高硬氏體力學(xué)性能的主要特點(diǎn)。馬氏體之所以具有高硬度，其主要原因是過(guò)飽和的碳引起的晶格畸變，即度，其主要原因是過(guò)飽和的碳引起的晶格畸變，即固溶強(qiáng)化。此外，馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)造成大量的晶體缺固溶強(qiáng)化。此外，馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)造成大量的晶體缺陷和組織細(xì)化，以及過(guò)飽和碳以彌散碳化物形式析陷和組織細(xì)化，以及過(guò)飽和碳以彌散碳化物形式析出都對(duì)馬氏體的強(qiáng)化起重要作用；但馬氏體塑性差。出都對(duì)馬氏體的強(qiáng)化起重要作用；但馬氏體塑

10、性差。（2 2） 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 在實(shí)際生產(chǎn)中，過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變大多是在連在實(shí)際生產(chǎn)中，過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變大多是在連續(xù)冷卻中進(jìn)行的。其轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物組織與冷卻的速度續(xù)冷卻中進(jìn)行的。其轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物組織與冷卻的速度有關(guān)。有關(guān)。b)b)當(dāng)鋼從高溫用油冷時(shí)，冷卻速度比水冷慢，便分當(dāng)鋼從高溫用油冷時(shí)，冷卻速度比水冷慢，便分別轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（別轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體（M M）和托氏體（）和托氏體（T T）。硬度為）。硬度為45-45-55HRC,55HRC,其塑性比水冷時(shí)好。其塑性比水冷時(shí)好。 托氏體也譯做屈氏體，也是鐵素體與片裝滲碳托氏體也譯做屈氏體，也是鐵素體與片裝滲碳體的機(jī)械混合物。體的機(jī)械混合物。 在光學(xué)金

11、相顯微鏡下已無(wú)法分辨在光學(xué)金相顯微鏡下已無(wú)法分辨片層的極細(xì)珠光體。片層的極細(xì)珠光體。（2 2） 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變c)c)當(dāng)鋼從高溫在強(qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻，冷卻速度當(dāng)鋼從高溫在強(qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻，冷卻速度比油冷慢，便轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w（比油冷慢，便轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w（T T）。硬度為）。硬度為35-45HRC,35-45HRC,其塑性比油冷時(shí)好一些。相當(dāng)于其塑性比油冷時(shí)好一些。相當(dāng)于550-600 550-600 之間之間等溫冷卻。等溫冷卻。e)e)當(dāng)鋼從高溫在爐內(nèi)冷卻時(shí)，冷卻速度緩慢，其組當(dāng)鋼從高溫在爐內(nèi)冷卻時(shí)，冷卻速度緩慢，其組織自然轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w（織自然轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w（P P）。硬度最低為）。硬

12、度最低為180HBW,180HBW,其其塑性最好。塑性最好。（2 2） 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變d)d)當(dāng)鋼從高溫在非強(qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻，冷卻速當(dāng)鋼從高溫在非強(qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻，冷卻速度比在強(qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻慢，便主要轉(zhuǎn)變?yōu)樗鞫缺仍趶?qiáng)制流動(dòng)的空氣中冷卻慢，便主要轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w（氏體（S S）。硬度為）。硬度為25-35HRC,25-35HRC,其塑性較好。其塑性較好。索氏體同樣是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。索氏索氏體同樣是鐵素體與滲碳體的機(jī)械混合物。索氏體組織屬于珠光體類型的組織，但其組織比珠光體體組織屬于珠光體類型的組織，但其組織比珠光體組織細(xì)。組織細(xì)。 相當(dāng)于相當(dāng)于600-650 60

13、0-650 之間等溫冷卻。之間等溫冷卻。從以上冷卻轉(zhuǎn)變結(jié)果來(lái)看，各種等溫冷卻與連續(xù)冷從以上冷卻轉(zhuǎn)變結(jié)果來(lái)看，各種等溫冷卻與連續(xù)冷卻可以基本相對(duì)應(yīng)；由于連續(xù)冷卻交易于控制，所卻可以基本相對(duì)應(yīng)；由于連續(xù)冷卻交易于控制，所以在實(shí)際生產(chǎn)中大多是用連續(xù)冷卻。以在實(shí)際生產(chǎn)中大多是用連續(xù)冷卻。三、三、 鋼的常用熱處理方法鋼的常用熱處理方法 v機(jī)械零件的一般加工工藝為：機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）毛坯（鑄、鍛）預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理機(jī)加工機(jī)加工最終熱處理。最終熱處理。l退火與正火工藝主要消除鋼熱退火與正火工藝主要消除鋼熱加工引起的某些缺陷加工引起的某些缺陷, ,或?yàn)橐曰驗(yàn)橐院蟮募庸ぷ龊脺?zhǔn)備后的加工做

14、好準(zhǔn)備, ,用于用于預(yù)備預(yù)備熱處理熱處理，只有當(dāng)工件性能要求，只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理。不高時(shí)才作為最終熱處理。 1. 1. 鋼的退火與正火鋼的退火與正火、鋼的退火、鋼的退火 將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫， 然后緩慢冷卻（爐冷）的然后緩慢冷卻（爐冷）的 熱處理工藝叫做熱處理工藝叫做退火。退火。 退火目的退火目的 1) 1) 降低硬度，便于切削加工。降低硬度，便于切削加工。 適合加工的硬度為適合加工的硬度為170-250HB170-250HB。 2)2)消除或改善工件材料中的成分不均勻或組織缺陷。消除或改善工件材料中的成分不均勻或組織缺陷。 3)3)消除內(nèi)應(yīng)力或

15、加工硬化，防止工件加工中變形。消除內(nèi)應(yīng)力或加工硬化，防止工件加工中變形。 真空退火爐真空退火爐 退火工藝與目的不同，退火常分為完全退火、等溫退火、退火工藝與目的不同，退火常分為完全退火、等溫退火、 球化退火、均勻化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。球化退火、均勻化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。 1 1）完全退火完全退火: 主要用于亞主要用于亞共析鋼的鑄共析鋼的鑄件件、鍛件鍛件、焊接件。焊接件。 加熱溫度加熱溫度 AcAc3 3+30 +30 50 50 。 組織：組織：F+PF+P 1)A1、A3、Acm點(diǎn)都是平衡臨界點(diǎn)都是平衡臨界點(diǎn)點(diǎn)2)AC1、AC3、Accm是實(shí)際的是實(shí)際的加熱相轉(zhuǎn)變點(diǎn)加熱相

16、轉(zhuǎn)變點(diǎn)3)Ar1、Ar3、Arcm是實(shí)際的是實(shí)際的冷卻相轉(zhuǎn)變點(diǎn)冷卻相轉(zhuǎn)變點(diǎn)2 2） 等溫退火等溫退火 亞共析鋼加熱溫度亞共析鋼加熱溫度 AcAc3 3+30 +30 5050 共析、過(guò)共析鋼加熱溫度共析、過(guò)共析鋼加熱溫度 AcAc1 1+30 +30 5050 保溫后快冷到略低于保溫后快冷到略低于ArAr1 1的溫度停留，待相變完成后出爐空的溫度停留，待相變完成后出爐空冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間, ,得到更均勻組織得到更均勻組織高速鋼等溫退火與普通退火的比較高速鋼等溫退火與普通退火的比較3) 3) 球化退火球化退火 球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退

17、火工藝。球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝。l主要用于共析鋼和過(guò)共析鋼。主要用于共析鋼和過(guò)共析鋼。l加熱溫度加熱溫度 AcAc1 1+ 10+ 102020l通過(guò)緩冷或者冷卻到略低于通過(guò)緩冷或者冷卻到略低于ArAr1 1的溫度下保溫，使珠光體中的的溫度下保溫，使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。目的滲碳體球化后出爐空冷。目的是降低硬度是降低硬度, ,改善切削加工性改善切削加工性, ,并為淬火作好組織準(zhǔn)備并為淬火作好組織準(zhǔn)備. .應(yīng)用應(yīng)用: :共析或過(guò)共析成分的碳鋼和合金鋼共析或過(guò)共析成分的碳鋼和合金鋼4)4)均勻化退火（擴(kuò)散退火）均勻化退火（擴(kuò)散退火） 把合金鋼鑄錠和鑄件加熱到把合金鋼鑄錠和

18、鑄件加熱到A AC3C3以上以上150150250250, ,長(zhǎng)時(shí)間保溫長(zhǎng)時(shí)間保溫, ,然然后緩慢冷卻的工藝后緩慢冷卻的工藝. . 目的是為了消除鑄件結(jié)晶過(guò)程目的是為了消除鑄件結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的枝晶偏析中產(chǎn)生的枝晶偏析, ,使成分均勻化使成分均勻化 由于加熱溫度高時(shí)間長(zhǎng)由于加熱溫度高時(shí)間長(zhǎng), ,會(huì)引會(huì)引起奧氏體晶粒的嚴(yán)重粗化起奧氏體晶粒的嚴(yán)重粗化, ,因此因此, ,均勻化退火后必需均勻化退火后必需再進(jìn)行一次完全退火或正火再進(jìn)行一次完全退火或正火來(lái)細(xì)化晶粒來(lái)細(xì)化晶粒, ,以消以消除過(guò)熱缺陷除過(guò)熱缺陷. .5)5)去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火l加熱溫度加熱溫度低于低于 AcAc1 1的某一溫度的某一溫度(

19、(500650),),保溫一定時(shí)間保溫一定時(shí)間后后, ,隨爐緩慢冷卻至隨爐緩慢冷卻至300300200200以下出爐空冷的工藝以下出爐空冷的工藝. . 由于加熱溫度低于由于加熱溫度低于A AC1C1以下以下, ,鋼內(nèi)無(wú)組織變化鋼內(nèi)無(wú)組織變化, ,主要用于消主要用于消除鑄件除鑄件、鍛件鍛件、焊接件的內(nèi)應(yīng)力焊接件的內(nèi)應(yīng)力, ,穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定尺寸, ,減少工件變形減少工件變形. .正火溫度正火溫度正火正火亞共析鋼加熱到亞共析鋼加熱到 AcAc3 3+30+305050，v正火比退火冷卻速度快。其組織正火比退火冷卻速度快。其組織中珠光體量較多中珠光體量較多,且層間距小且層間距小,使其使其共析鋼加熱到共析

20、鋼加熱到 Ac1+30Ac1+305050，保溫后空冷的工藝。保溫后空冷的工藝。過(guò)共析鋼加熱到過(guò)共析鋼加熱到 Accm+30Accm+305050， 對(duì)于低、中碳鋼對(duì)于低、中碳鋼(0.6C%)(0.6C%)，取代退火。，取代退火。 對(duì)于過(guò)共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組對(duì)于過(guò)共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備?？棞?zhǔn)備。 普通件最終熱處理。普通件最終熱處理。退火和正火方式的選擇：退火和正火方式的選擇：l低碳鋼用正火，低碳鋼用正火，l中碳鋼用退火或正火，中碳鋼用退火或正火，l高碳鋼用球化退火高碳鋼用球化退火。熱處理與硬度關(guān)系熱處理與硬度關(guān)系合適切削加工硬度合適切削加

21、工硬度強(qiáng)度強(qiáng)度、硬度硬度、塑性塑性、韌性比退火高韌性比退火高.正火生產(chǎn)周期短正火生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高.正火的目的正火的目的: :正火及退伙加熱溫度區(qū)。正火及退伙加熱溫度區(qū)。2. 2. 鋼的淬火鋼的淬火真空淬火爐真空淬火爐 淬火是將鋼加熱到相變點(diǎn)淬火是將鋼加熱到相變點(diǎn)AC3AC3或或AC1AC1以上以上30305050，保溫后保溫后, , 快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體快速冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體( (或貝氏體或貝氏體) )的熱處理工藝。的熱處理工藝。 低碳鋼馬氏體具有較高的硬低碳鋼馬氏體具有較高的硬度度、強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度與塑性、韌性韌性,高碳高碳馬氏體有比低碳馬氏體更高馬氏體有比低碳馬

22、氏體更高的硬度的硬度,但脆性較大但脆性較大,塑性和韌塑性和韌性較差性較差.、淬火方法及應(yīng)用、淬火方法及應(yīng)用1)1)、單液淬火法、單液淬火法 加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫的淬火方法。冷卻到室溫的淬火方法。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化, ,應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛. .缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 水淬變形開裂傾向大水淬變形開裂傾向大; ;油油淬冷卻速度小淬冷卻速度小, ,造成硬度不足造成硬度不足, , 或硬度不均勻或硬度不均勻. .各種淬火方法示意圖各種淬火方法示意圖1單液淬火法單液淬火法2雙液淬火法雙液淬火法3分級(jí)淬火法分級(jí)淬火法4等溫淬火法等溫淬火法.

23、 .淬火常用介質(zhì)：水、鹽水、淬火常用介質(zhì)：水、鹽水、堿水、礦物油等。堿水、礦物油等。2)2)、雙液淬火法、雙液淬火法 應(yīng)用應(yīng)用: 形狀復(fù)雜的碳鋼件及大型合金鋼件。形狀復(fù)雜的碳鋼件及大型合金鋼件。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 既獲得馬氏體，又減少了既獲得馬氏體，又減少了淬火應(yīng)力淬火應(yīng)力, ,防止工件的變形與開裂防止工件的變形與開裂 工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻，到稍高于中冷卻，到稍高于M MS S溫度溫度, ,再在另再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如碳鋼碳鋼采用采用水淬油冷水淬油冷，合金鋼合金鋼采用采用油淬空

24、冷油淬空冷缺點(diǎn)缺點(diǎn): : 不易掌握不易掌握3)3)、馬氏體分級(jí)淬火法、馬氏體分級(jí)淬火法 在在MsMs附近的鹽浴或堿浴附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫度均中淬火，待內(nèi)外溫度均勻后再取出緩冷。勻后再取出緩冷。 可減少內(nèi)應(yīng)力可減少內(nèi)應(yīng)力 應(yīng)用應(yīng)用：形狀復(fù)雜尺寸較形狀復(fù)雜尺寸較小的工件。小的工件。4)4)、等溫淬火法、等溫淬火法 將工件在稍高于將工件在稍高于MsMs的鹽浴或堿浴的鹽浴或堿浴中保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，直至過(guò)冷奧氏中保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，直至過(guò)冷奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w組織體完全轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w組織, ,然后然后在空中冷卻的淬火方法。在空中冷卻的淬火方法。 下貝氏體的硬度略低于馬氏體下貝氏體的硬度略低于馬

25、氏體, ,但具有良好的綜合力學(xué)性能，淬但具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火應(yīng)力很小。火應(yīng)力很小。 應(yīng)用應(yīng)用: 形狀復(fù)雜及要求較高的小形狀復(fù)雜及要求較高的小型件型件。 如各種模具成形刃具和彈如各種模具成形刃具和彈簧等簧等.5)5)局部淬火局部淬火對(duì)工件全部加熱后進(jìn)行局部淬火對(duì)工件全部加熱后進(jìn)行局部淬火. .3 3 鋼的回火鋼的回火井式回火爐井式回火爐 回火是指將淬火鋼加熱到回火是指將淬火鋼加熱到A A1 1以下的某以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。溫度保溫后冷卻的工藝。、回火的目的、回火的目的、減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防、減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防 止變形或開裂。止變形或開裂。、穩(wěn)定組織、穩(wěn)定組織, ,使工件

26、形狀使工件形狀、尺寸穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定. .、獲得所需要的力學(xué)性能。淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火、獲得所需要的力學(xué)性能。淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌性。可調(diào)整硬度、韌性。、回火的方法及應(yīng)用回火的方法及應(yīng)用1 1）、低溫回火）、低溫回火 回火溫度：回火溫度： 150150250250回火后的硬度一般為回火后的硬度一般為585864HRC64HRC l未經(jīng)淬火的鋼回火無(wú)意義，而淬火鋼不回火在放置或使用過(guò)未經(jīng)淬火的鋼回火無(wú)意義，而淬火鋼不回火在放置或使用過(guò)程中易變形或開裂。程中易變形或開裂。l鋼經(jīng)淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火。鋼經(jīng)淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火。 這種在馬氏體基體上分布這種在馬氏體基體上分

27、布著細(xì)片狀碳化物的組織稱著細(xì)片狀碳化物的組織稱為為回火馬氏體，回火馬氏體，用用M M回回表示。表示。 低溫回火的目的是在保低溫回火的目的是在保留淬火后高硬度、留淬火后高硬度、高耐磨高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力，性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。提高韌性。l主要用于處理各種主要用于處理各種工具、模具、軸承及經(jīng)滲碳和表面淬火的工具、模具、軸承及經(jīng)滲碳和表面淬火的工件。工件。2)2)、中溫回火、中溫回火 回火溫度：回火溫度：350-500350-500 回火后的硬度為回火后的硬度為353550HRC50HRC回火屈氏體回火屈氏體lM M回回轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分形態(tài)的鐵

28、素體基體上分布著細(xì)粒狀布著細(xì)粒狀FeFe3 3C C的組織，的組織，稱為回火托氏體，用稱為回火托氏體，用T T回回表示表示。 v回火托氏體組織具有較回火托氏體組織具有較高的彈性極限和屈服極高的彈性極限和屈服極限，并具有一定的韌性限，并具有一定的韌性. .l主要用于要求彈性高主要用于要求彈性高、有足夠韌性的工件有足夠韌性的工件的熱的熱處理。處理。,如彈簧如彈簧、彈性元彈性元件及熱鍛模具件及熱鍛模具汽車板簧汽車板簧熱卷彈簧熱卷彈簧回火索氏體回火索氏體 3)3)、高溫回火、高溫回火 回火溫度：回火溫度：500-650 500-650 回火后的硬度一般為回火后的硬度一般為200200330HBW(25

29、330HBW(2532HRC)32HRC)高溫回火后的相結(jié)構(gòu)叫回火索氏體高溫回火后的相結(jié)構(gòu)叫回火索氏體 l這種在多邊形鐵素體這種在多邊形鐵素體基體上分布著顆粒狀基體上分布著顆粒狀FeFe3 3C C的組織稱回火索的組織稱回火索氏體，用氏體，用S S回回表示。表示。 回火索氏體組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的回火索氏體組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性；并具有良好的切削加工強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性；并具有良好的切削加工性能。性能。 通常把通常把淬火淬火加高溫回火的熱處理工藝稱作加高溫回火的熱處理工藝稱作“調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理”，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱“調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)

30、”。l調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、齒輪齒輪、螺栓等各種重要螺栓等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理。也可作結(jié)構(gòu)件的處理。也可作為精密零件、量具等的為精密零件、量具等的預(yù)備熱處理。預(yù)備熱處理。 柴油機(jī)連桿柴油機(jī)連桿4 4 鋼的表面熱處理鋼的表面熱處理表面熱處理表面熱處理表面淬火表面淬火: 改變表面組織而不改變表面化改變表面組織而不改變表面化學(xué)成分的熱處理學(xué)成分的熱處理.化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理: 同時(shí)改變表面化學(xué)成分及組同時(shí)改變表面化學(xué)成分及組織的熱處理織的熱處理 表面淬火是指在表面淬火是指在不改不改變鋼的化學(xué)成分及心部組變鋼的化學(xué)成分及心部組織織的情況下，利用快速加的情況下，利用快速加熱將表層奧

31、氏體化后進(jìn)行熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。處理方法。 、鋼的表面淬火、鋼的表面淬火 表面淬火優(yōu)點(diǎn)：表面淬火優(yōu)點(diǎn)：加熱速度快加熱速度快, ,表層硬度比普通淬火的高表層硬度比普通淬火的高2 23HRC,3HRC,且有較好的耐磨性和較低的脆性且有較好的耐磨性和較低的脆性, ,不易氧化不易氧化、脫碳變形脫碳變形小小; ;生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高, ,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化, ,適宜批量生產(chǎn)適宜批量生產(chǎn). . 適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的中碳鋼和中碳低合適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的中碳鋼和中碳低合金鋼零件。金鋼零件。感應(yīng)加熱表面感應(yīng)

32、加熱表面淬火示意圖淬火示意圖感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)床感應(yīng)加熱表面淬火機(jī)床表面淬火常用加熱方法表面淬火常用加熱方法1). 1). 感應(yīng)加熱：利用交變電流在工感應(yīng)加熱：利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱，再噴冷卻劑的方法。面迅速加熱，再噴冷卻劑的方法。 2).2).火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法。操作簡(jiǎn)火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法。操作簡(jiǎn)單單, ,成本低，淬硬層為成本低，淬硬層為2 26mm, 6mm, 但質(zhì)量不易控制。但質(zhì)量不易控制。 適于大型、異型、單件或小批量工件的表面淬火適于大型、異型、單件或小批量工件的表面淬火. .如大模數(shù)齒如大模數(shù)齒輪、小孔、頂尖、鑿子等輪、小孔、頂尖、鑿子等. .火焰加熱表面淬火示意圖火焰加熱表面淬火示意圖 3). 3). 接觸加熱表面淬火：是通過(guò)電接觸加熱裝置的接觸加熱表面淬火：是通過(guò)電接觸加熱裝置的電極與零件待處理表面之間產(chǎn)生的短路電流，并靠接觸電極與零件待處理表面之間產(chǎn)生的短路電流，并靠接觸電阻來(lái)加熱零件表面，使之達(dá)到淬火溫度，且利用零件電阻來(lái)加熱零件表面，使之達(dá)到淬火溫度，且利用零件本體金屬的迅速