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文檔簡介

1、第五章 鋼的熱處理改善鋼的性能,主要有兩條途徑:一是合金化,這是下幾章研究的內(nèi)容;二是熱處理,這是本章要研究的內(nèi)容。 1第一節(jié) 概述1、熱處理:是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻,以改變鋼的組織結(jié)構(gòu),獲得所需要性能的一種工藝.為簡明表示熱處理的基本工藝過程,通常用溫度時(shí)間坐標(biāo)繪出熱處理工藝曲線。 2 熱處理在機(jī)械制造中具有重要的地位和作用,適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢燥@著提高鋼的機(jī)械性能,延長機(jī)器零件的使用壽命。熱處理工藝不但可以強(qiáng)化金屬材料、充分挖掘材料潛力、降低結(jié)構(gòu)重量、節(jié)省材料和能源,而且能夠提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量、大幅度延長機(jī)器零件的使用壽命。消除鑄鍛焊等熱加工工缺陷,細(xì)化晶粒,消除偏析,降低內(nèi)應(yīng)力,使鋼

2、的組織和性能更均勻。機(jī)械零件加工的重要工序。高速鋼制造鉆頭,預(yù)備熱處理降低硬度便于切削加工,最終熱處理提高硬度和耐磨性。通過熱處理可以使工件表面具有抗磨損、耐腐蝕等特殊物理化學(xué)性能。 3在機(jī)床制造中約60-70%的零件要經(jīng)過熱處理。在汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)中需熱處理的零件達(dá)70-80%。熱處理是一種重要的加工工藝,在制造業(yè)被廣泛應(yīng)用. 模具、滾動軸承100%需經(jīng)過熱處理。總之,重要零件都需適當(dāng)熱處理后才能使用。 42、熱處理特點(diǎn): 熱處理區(qū)別于其他加工工藝如鑄造、壓力加工等的特點(diǎn)是只通過改變工件的組織來改變性能,而不改變其形狀。 鑄造軋制3、熱處理適用范圍:只適用于固態(tài)下發(fā)生相變的材料,不發(fā)生固態(tài)

3、相變的材料不能用熱處理強(qiáng)化。 54、熱處理分類 熱處理原理:描述熱處理時(shí)鋼中組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律稱熱處理原理。熱處理工藝:根據(jù)熱處理原理制定的溫度、時(shí)間、介質(zhì)等參數(shù)稱熱處理工藝。(a)940淬火+220回火(板條M回+A少)(b)(c)(d)940淬火+820、780、750淬火(板條M+條狀F+A少)(e)940淬火+780淬火+220回火(板條M回+條狀F+A少)(f)780淬火+220回火(板條M回+塊狀F) 20CrMnTi鋼不同熱處理工藝的顯微組織6根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同,將熱處理工藝分類如下:其他熱處理普通熱處理表面熱處理熱處理退火正火淬火回火真空熱處理形變熱處理激光

4、熱處理控制氣氛熱處理表面淬火感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱等化學(xué)熱處理滲碳、氮化、碳氮共滲、滲其他元素等75、預(yù)備熱處理與最終熱處理預(yù)備熱處理為隨后的加工(冷拔、沖壓、切削)或進(jìn)一步熱處理作準(zhǔn)備的熱處理。最終熱處理賦予工件所要求的使用性能的熱處理.預(yù)備熱處理最終熱處理W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線時(shí)間溫度/8 鋼加熱時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ac1、Ac3、Accm表示;冷卻時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度分別用Ar1、Ar3、Arcm表示。由于加熱冷卻速度直接影響轉(zhuǎn)變溫度,加熱冷卻速度越快,滯后越嚴(yán)重。因此一般手冊中的數(shù)據(jù)是以30-50/h 的速度加熱或冷卻時(shí)測得的.6、臨界溫度與實(shí)際轉(zhuǎn)變溫度鐵碳相圖中PSK、

5、GS、ES線分別用A1、A3、Acm表示.實(shí)際加熱或冷卻時(shí)存在著過熱或過冷現(xiàn)象,因此將9第二節(jié) 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變加熱是熱處理的第一道工序。加熱分兩種:一種是在A1以下加熱,不發(fā)生相變;另一種是在臨界點(diǎn)以上加熱,目的是獲得均勻的奧氏體組織,稱奧氏體化。 奧氏體的化學(xué)成分、均勻化程度、晶粒大小以及未溶解的碳化物等過剩相的數(shù)量的分布。奧氏體化的目的是活的成分均勻,晶粒細(xì)小的奧氏體組織。鋼坯加熱一、奧氏體的形成過程奧氏體化也是形核和長大的過程,分為四步?,F(xiàn)以共析鋼為例說明:10第二步 奧氏體長大: 晶粒長大是通過滲碳體溶解、碳原子在 和Fe3C中的擴(kuò)散和鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變。第三步 剩余Fe3C溶解:

6、鐵素體的成分、 結(jié)構(gòu)更接近于奧氏體,因而先消失。 殘余的Fe3C隨保溫時(shí)間延長繼續(xù)溶解 直至消失。第四步 奧氏體成分均勻化:Fe3C溶解第一步 奧氏體形核:首先在與Fe3C相界形核。界面處C濃度不均勻,形核條件 Cc-6.67%后,其所在部位碳含量仍很高,通過長時(shí)間保溫使奧氏體成分趨于均勻。11共析鋼奧氏體化過程12亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體化過程與共析鋼基本相同。但由于先共析 或二次Fe3C的存在,要獲得全部奧氏體組織,必須相應(yīng)加熱到Ac3或Accm以上.13二、奧氏體晶粒長大及其影響因素 1、奧氏體晶粒長大直接影響隨后冷卻過程中的轉(zhuǎn)變、組織及性能。奧氏體化剛結(jié)束時(shí)的晶粒度稱起始晶粒度,此時(shí)

7、晶粒細(xì)小均勻。消失的瞬間。隨加熱溫度升高或長大,保溫時(shí)間延長,奧氏體晶粒將進(jìn)一步,這也是一個(gè)自發(fā)的過程。 奧氏體晶粒長大過程與再結(jié)晶晶粒長大過程相同。14 晶粒度為1-4 級的是本質(zhì)粗晶粒鋼, 5-8 級的是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。前者晶粒長大傾向大,后者晶粒長大傾向小。 在某一具體加熱條件下所得到的奧氏體的晶粒度稱實(shí)際晶粒度。930 10 / 38h加熱時(shí)奧氏體晶粒度稱本質(zhì)晶粒度。奧氏體晶粒的長大傾向。152、影響奧氏體晶粒長大的因素加熱溫度和保溫時(shí)間: 加熱溫度高、保溫時(shí)間長, 晶粒粗大. 擴(kuò)散加熱速度: 加熱速度越快,過熱度越大, 形核率越高, 晶粒越細(xì).合金元素:阻礙奧氏體晶粒長大的元素: Ti

8、、V、Nb、Ta、Zr、W、Mo、Cr、Al等形成高熔點(diǎn)彌散碳化物和氮化物析出顆粒對黃銅晶界的釘扎Nb/%奧氏體晶粒尺寸/mNb、Ti對奧氏體晶粒的影響16促進(jìn)奧氏體晶粒長大的元素:Mn、P、C、N。削弱鐵原子結(jié)合力,加速鐵原子擴(kuò)散。 原始組織: 平衡狀態(tài)的組織有利于獲得細(xì)晶粒。奧氏體晶粒粗大,冷卻后的組織也粗大,降低鋼的常溫力學(xué)性能,尤其是塑性。因此加熱得到細(xì)而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)鍵問題之一。箱式可控氣氛多用爐真空熱處理爐17過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖大多數(shù)構(gòu)件在室溫工作,性能取決于過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變后的組織。鑄鍛焊。等溫轉(zhuǎn)變和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變兩種。 在A1溫度以下存在,且不穩(wěn)定將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體

9、。第三節(jié) 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變兩種冷卻方式示意圖1等溫冷卻 溫度、時(shí)間影響2連續(xù)冷卻溫度范圍、過冷度變化、粗細(xì)不同或類型不同的混合組織Ar118過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖是表示奧氏體急速冷卻到臨界點(diǎn)A1 以下在各不同溫度下的保溫過程中轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系曲線.又稱C 曲線、S 曲線或TTT曲線。 過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖(Time-Temperature-Transformation diagram)191、C曲線的建立以共析鋼為例:取一批小試樣并進(jìn)行奧氏體化.將試樣分組淬入低于A1 點(diǎn)的不同溫度的鹽浴中,隔一定時(shí)間取一試樣淬入水中。 20測定每個(gè)試樣的轉(zhuǎn)變量,確定各溫度下轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變時(shí)間的關(guān)系。將各

10、溫度下轉(zhuǎn)變開始時(shí)間及終了時(shí)間標(biāo)在溫度時(shí)間坐標(biāo)中,并分別連線。轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變開始線。轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變終了線。21A1-Ms 間及轉(zhuǎn)變開始線以左的區(qū)域?yàn)檫^冷奧氏體區(qū)。轉(zhuǎn)變終了線以右及Mf以下為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)。兩線之間及Ms與Mf之間為轉(zhuǎn)變區(qū)。時(shí)間溫度A1MSMfA過冷PBMAMABAP轉(zhuǎn)變開始線轉(zhuǎn)變終了線奧氏體225506502s10s5s2s5s10s30s40s232、C 曲線的分析 轉(zhuǎn)變開始線與縱坐標(biāo)之間的距離為孕育期。孕育期越小,過冷奧氏體穩(wěn)定性越小.孕育期最小處稱C 曲線的“鼻尖”。碳鋼鼻尖處的溫度為550。24在鼻尖以上, 溫度較高,受相變驅(qū)動力控制,過冷度增大,驅(qū)動力增大。

11、在鼻尖以下,溫度較低,擴(kuò)散困難。從而使奧氏體穩(wěn)定性增加。 C曲線明確表示了過冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。253、影響C 曲線的因素 成分的影響 含碳量的影響:共析鋼的過冷奧氏體最穩(wěn)定,C曲線最靠右。Ms 與Mf 點(diǎn)隨含碳量增加而下降。 與共析鋼相比,亞共析鋼和過共析鋼C曲線的上部各多一條先共析相的析出線。 26Cr對C曲線的影響 合金元素的影響除Co 外, 凡溶入奧氏體的合金元素都使C 曲線右移。CrMoWVTi 右移除Co和Al 外,所有合金元素都使Ms 與Mf 點(diǎn)下降。27推桿式電阻爐 奧氏體化條件的影響奧氏體化溫度越低,保溫時(shí)間越短,奧氏體晶粒越細(xì),未溶解的第二相越多,奧氏體的碳

12、濃度和合金元素濃度越不均勻,從而促進(jìn)奧氏體在冷卻過程中的分解,降低了過冷奧氏體的穩(wěn)定性,使C 曲線左移。拉應(yīng)力和塑性變形促進(jìn)奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變。 28第三節(jié) 鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變 過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過程處于臨界點(diǎn)A1以下的奧氏體稱過冷奧氏體。過冷奧氏體是非穩(wěn)定組織,遲早要發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨過冷度不同,過冷奧氏體將發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變?nèi)N類型轉(zhuǎn)變。現(xiàn)以共析鋼為例說明: 29 片狀珠光體轉(zhuǎn)變1、珠光體的組織形態(tài)及性能過冷奧氏體在 A1到 550間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織,它是鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合珠光體索氏體托氏體物,根據(jù)片層厚薄不同,又細(xì)分為珠光體、索氏體和托氏體.30 珠

13、光體:形成溫度為A1-650,片層較厚,500倍光鏡下可辨,用符號P表示.光鏡下形貌電鏡下形貌三維珠光體如同放在水中的包心菜31 索氏體形成溫度為650-600,片層較薄,800-1000倍光鏡下可辨,用符號S 表示。電鏡形貌光鏡形貌32 托氏體形成溫度為600-550,片層極薄,電鏡下可辨,用符號T 表示。電鏡形貌光鏡形貌33珠光體、索氏體、屈氏體三種組織無本質(zhì)區(qū)別,只是形態(tài)上的粗細(xì)之分,因此其界限也是相對的。片間距bHRC片間距越小,鋼的強(qiáng)度、硬度越高,而塑性和韌性略有改善。 342、珠光體轉(zhuǎn)變過程珠光體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。滲碳體晶核首先在奧氏體晶界上形成,在長大過程中,其兩側(cè)奧 長

14、大,形成一個(gè)珠光體團(tuán)。珠光體轉(zhuǎn)變是擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變。氏體的含碳量下降,促進(jìn)了鐵素體形核,兩者相間形核并35珠光體轉(zhuǎn)變36珠光體轉(zhuǎn)變過程37珠光體轉(zhuǎn)變過程觀察38粒狀珠光體滲碳體呈顆粒狀分布在連續(xù)的鐵素體基體中。過冷奧氏體直接分解片狀珠光體球化淬火組織回火3940 貝氏體轉(zhuǎn)變1、貝氏體的組織形態(tài)及性能過冷奧氏體在550- 230 (Ms)間將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w類型組織,貝氏體用符號B表示。根據(jù)其組織形態(tài)不同,貝氏體又分為上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下).上貝氏體下貝氏體41 上貝氏體形成溫度為550-350。在光鏡下呈羽毛狀.在電鏡下為不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長的鐵素體條之間。光鏡

15、下電鏡下42下貝氏體形成溫度為350-Ms。在光鏡下呈竹葉狀。光鏡下電鏡下在電鏡下為細(xì)片狀碳化物分布于鐵素體針內(nèi),并與鐵素體針長軸方向呈55-60角。43上貝氏體強(qiáng)度與塑性都較低,無實(shí)用價(jià)值。下貝氏體除了強(qiáng)度、硬度較高外,塑性、韌性也較好,即具有良好的綜合力學(xué)性能,是生產(chǎn)上常用的強(qiáng)化組織之一。 上貝氏體貝氏體組織的透射電鏡形貌下貝氏體442、貝氏體轉(zhuǎn)變過程貝氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí),首先在奧氏體中的貧碳區(qū)形成鐵素體晶核,其含碳量介于奧氏體與平衡鐵素體之間,為過飽和鐵素體。45當(dāng)轉(zhuǎn)變溫度較高(550-350) 時(shí),條片狀鐵素體從奧氏體晶界向晶內(nèi)平行生長,隨鐵素體條伸長和變寬

16、,其碳原子向條間奧氏體富集,最后在鐵素體條間析出Fe3C短棒,奧氏體消失,形成B上 。上貝氏體轉(zhuǎn)變過程46上貝氏體轉(zhuǎn)變過程觀察47貝氏體轉(zhuǎn)變屬半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變,即只有碳原子擴(kuò)散而鐵原子不擴(kuò)散,晶格類型改變是通過切變實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)轉(zhuǎn)變溫度較低(350- 230) 時(shí),鐵素體在晶界或晶內(nèi)某些晶面上長成針狀,由于碳原子擴(kuò)散能力低,其遷移不能逾越鐵素體片的范圍,碳在鐵素體的一定晶面上以斷續(xù)碳化物小片的形式析出。 下貝氏體轉(zhuǎn)變48Because bainitic steels have a finer structure (i.e., smaller -ferrite and particles),they

17、are generally stronger and harder than pearlitic ones; yet they exhibit adesirable combination of strength and ductility.49 馬氏體轉(zhuǎn)變當(dāng)奧氏體以大于臨界速度的速度冷卻(抑制P和B),且過冷到Ms以下將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織。馬氏體轉(zhuǎn)變是強(qiáng)化鋼的重要途徑之一。1、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體組織碳在-Fe中的過飽和固溶體稱馬氏體,用M表示。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中.50馬氏體具有體心正方晶格(a=bc)軸比c/a 稱馬氏體的正方度。C% 越高,正方度越大,正方畸

18、變越嚴(yán)重。當(dāng)0.25%C時(shí),c/a=1,此時(shí)馬氏體為體心立方晶格.512、馬氏體的形態(tài)馬氏體的形態(tài)分板條和針狀兩類。 板條馬氏體立體形態(tài)為細(xì)長的扁棒狀在光鏡下板條馬氏體為一束束的細(xì)條組織。光鏡下電鏡下52每束內(nèi)條與條之間尺寸大致相同并呈平行排列,一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可形成幾個(gè)取向不同的馬氏體束。在電鏡下,板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò),=1012/cm2,又稱位錯(cuò)馬氏體。SEMTEM53 針狀馬氏體立體形態(tài)為雙凸透鏡形的片狀。顯微組織為針狀。在電鏡下,亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶,又稱孿晶馬氏體。電鏡下電鏡下光鏡下54 馬氏體的形態(tài)主要取決于其含碳量C%小于0.2%時(shí),組織幾乎全部是板條馬氏體。C%大于1.

19、0%C時(shí)幾乎全部是針狀馬氏體.C%在0.21.0%之間為板條與針狀的混合組織。馬氏體形態(tài)與含碳量的關(guān)系0.45%C0.2%C1.2%C5545鋼正常淬火組織先形成的馬氏體片橫貫整個(gè)奧氏體晶粒,但不能穿過晶界和孿晶界。后形成的馬氏體片不能穿過先形成的馬氏體片,所以越是后形成的馬氏體片越細(xì)小.原始奧氏體晶粒細(xì),轉(zhuǎn)變后的馬氏體片也細(xì)。當(dāng)最大馬氏體片細(xì)到光鏡下無法分辨時(shí),該馬氏體稱隱晶馬氏體.56馬氏體轉(zhuǎn)變觀察573、馬氏體的性能高硬度是馬氏體性能的主要特點(diǎn)。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。含碳量增加,其硬度增加。當(dāng)含碳量大于0.6%時(shí),其硬度趨于平緩。合金元素對馬氏體硬度的影響不大。馬氏體硬度、韌性

20、與含碳量的關(guān)系C%58馬氏體強(qiáng)化的主要原因是過飽和碳引起的固溶強(qiáng)化。此外,馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的組織細(xì)化也有強(qiáng)化作用。馬氏體的塑性和韌性主要取決于其亞結(jié)構(gòu)的形式。針狀馬氏體脆性大,板條馬氏體具有較好的塑性和韌性.針狀馬氏體板條馬氏體馬氏體的透射電鏡形貌594、馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變也是形核和長大的過程。其主要特點(diǎn)是:無擴(kuò)散性鐵和碳原子都不擴(kuò)散,因而馬氏體的含碳量與奧氏體的含碳量相同。60 共格切變性由于無擴(kuò)散,晶格轉(zhuǎn)變是以切變機(jī)制進(jìn)行的。使切變部分的形狀和體積發(fā)生變化,引起相鄰?qiáng)W氏體隨之變形,在預(yù)先拋光的表面上產(chǎn)生浮凸現(xiàn)象。 馬氏體轉(zhuǎn)變切變示意圖馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的表面浮凸61 降溫形成馬氏體轉(zhuǎn)變開

21、始的溫度稱上馬氏體點(diǎn),用Ms 表示.馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度稱下馬氏體點(diǎn),用Mf 表示.只要溫度達(dá)到Ms以下即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。在Ms以下,隨溫度下降,轉(zhuǎn)變量增加,冷卻中斷,轉(zhuǎn)變停止。MfMsM(50%)M(90%)62高速長大馬氏體形成速度極快,瞬間形核,瞬間長大。當(dāng)一片馬氏體形成時(shí),可能因撞擊作用使已形成的馬氏體產(chǎn)生裂紋。 轉(zhuǎn)變不完全即使冷卻到Mf 點(diǎn),也不可能獲得100%的馬氏體,總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來,稱殘余奧氏體,用A 或 表示。(6) 特定的慣習(xí)面和慣習(xí)方向63Ms、Mf 與冷速無關(guān),主要取決于奧氏體中的合金元素含量(包括碳含量)。馬氏體轉(zhuǎn)變后,A 量隨含碳量的增加而增加,當(dāng)含碳

22、量達(dá)0.5%后,A量才顯著。含 碳 量 對 馬 氏體轉(zhuǎn) 變 溫 度 的 影響含碳 量對殘余奧氏體 量的影響64In contrast to pearlitic steels, strength and hardness of martensite are not thought to be related to microstructure. Rather, these properties are attributed to the effectiveness of the interstitial carbon atoms in hindering dislocation motion (

23、as a solid-solution effect), and to the relatively few slip systems (along which dislocations move) for the BCT structure.65過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物(共析鋼) 轉(zhuǎn)變類型轉(zhuǎn)變產(chǎn)物形成溫度, 轉(zhuǎn)變機(jī)制顯微組織特征HRC獲得工藝珠光體PA1650擴(kuò)散型粗片狀,F(xiàn)、Fe3C相間分布5-20退火S650600細(xì)片狀,F(xiàn)、Fe3C相間分布20-30正火T600550極細(xì)片狀,F(xiàn)、Fe3C相間分布30-40等溫處理貝氏體B上550350半擴(kuò)散型羽毛狀,短棒狀Fe3C分布于過飽和F條之間40-

24、50等溫處理B下350MS竹葉狀,細(xì)片狀Fe3C分布于過飽和F針上50-60等溫淬火馬氏體M針MSMf無擴(kuò)散型針狀60-65淬火M*板條MSMf板條狀50淬火66 過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖又稱CCT(Continuous-Cooling-Transformation diagram)曲線,是通過測定不同冷速下過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變量獲得的。共析鋼CCT曲線中珠光體轉(zhuǎn)變開始線和終了線均在TTT曲線的右下方。說明:CCT的轉(zhuǎn)變溫度較低,孕育期較長。671、共析鋼的CCT曲線共析鋼的CCT曲線沒有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū),在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)之下多了一條轉(zhuǎn)變中止線。當(dāng)連續(xù)冷卻曲線碰到轉(zhuǎn)變中止線時(shí),珠光體轉(zhuǎn)變中止,余下的奧氏

25、體一直保持到Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。68圖中的Vk 為CCT曲線的臨界冷卻速度,即獲得全部馬氏體組織時(shí)的最小冷卻速度.Vk 為TTT曲線的臨界冷卻速度. Vk 1.5 Vk 。69P均勻A細(xì)AP退火(爐冷)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+AM+A淬火(水冷)A1MSMf時(shí)間650600550共析鋼的CCT圖702、過共析鋼CCT曲線也無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū), 但比共析鋼CCT曲線多一條AFe3C轉(zhuǎn)變開始線。由于Fe3C的析出, 奧氏體中含碳量下降, 因而Ms 線右端升高.3、亞共析鋼CCT 曲線有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū),還多AF開始線, F析出使A含碳量升高, 因而Ms 線右端下降. 過共析鋼CCT曲線亞共析鋼

26、CCT曲線71普通熱處理 退火 正火 淬火 回火表面熱處理 表面淬火 化學(xué)熱處理形變熱處理72第四節(jié) 鋼的退火與正火 機(jī)械零件的一般加工工藝為:毛坯(鑄、鍛)預(yù) 備熱處理機(jī)加工最終熱處理。退火與正火主要用于預(yù)備熱處理,只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理。 73一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫,然后緩慢冷卻 (爐冷) 獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。1、退火目的調(diào)整硬度,便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB。 消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化,防止加工中變形。 細(xì)化晶粒,均勻成分和組織。為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 真空退火爐742、退火工藝退火的種類很多,常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。 完全退火將工件加熱到Ac3+3050保溫后緩冷的退火工藝,主要用于亞共析鋼 和焊接件. 75 等溫退火亞共析鋼加熱到Ac3+3050, 共析、過共析鋼加熱到Ac1+3050,保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留,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,更適合于孕育期長的合金鋼. 高速鋼等溫退火與普通退

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