第三章鋼的熱處理概述

第三章鋼的熱處理概述第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇

概述鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變鋼的普通熱處理工藝鋼的表面熱處理工藝機(jī)械制造過程中的熱處理第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇第一節(jié)概述1.熱處理的定義:時間溫度臨界溫度

熱加保溫冷卻第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇2.熱處理的主要目的:改變鋼的性能。3.熱處理的應(yīng)用范圍:整個制造業(yè)。4.熱處理的分類熱處理普通熱處理表面熱處理退火;正火;淬火;回火;表面淬火

化學(xué)熱處理感應(yīng)加熱淬火火焰加熱淬火滲碳;滲氮;碳氮共滲;第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇第二節(jié)鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變溫度奧氏體的形成奧氏體晶粒度及對力學(xué)性能的影響第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇一.轉(zhuǎn)變溫度第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三奧氏體的形成FFe3C未溶Fe3CA殘余Fe3CAAAA

形核A

長大殘余Fe3C溶解A均勻化第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇影響奧氏體的轉(zhuǎn)變因素關(guān)系奧氏體化的目的第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇三.奧氏體晶粒度及對力學(xué)性能的影響一)奧氏體晶粒度:

1.起始晶粒度:珠光體剛剛轉(zhuǎn)變成奧氏體的晶粒大小。

2.實(shí)際晶粒度:熱處理后所獲得的奧氏體晶粒的大小。

3.本質(zhì)晶粒度:度量鋼本身晶粒在930℃

以下,隨溫度升高,晶粒長大的程度。第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇鋼的本質(zhì)晶粒度示意圖第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇本質(zhì)粗晶粒鋼本質(zhì)細(xì)晶粒鋼1.定義2.劃分3.應(yīng)用第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇二)影響奧氏體晶粒大小的因素1.加熱溫度和保溫時間2.加熱溫度3.合金元素第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇三)奧氏體晶粒大小對鋼的力學(xué)性能的影響1.奧氏體晶粒均勻細(xì)小,熱處理后鋼的力學(xué)性能提高。2.粗大的奧氏體晶粒在淬火時容易引起工件產(chǎn)生較大的變形甚至開裂。第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇第三節(jié)鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變鋼在熱處理時的冷卻方式過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇一.鋼在熱處理時的冷卻方式

熱加保溫時間溫度臨界溫度連續(xù)冷卻等溫冷卻第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三工程材料與熱加工基礎(chǔ)—程曉宇二.過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變一)建立共析鋼過冷奧氏體等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線----TTT曲線

(C曲線

)T---

timeT

---

temperatureT

---

transformation過冷奧氏體的定義殘余奧氏體的定義：奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變是不完全的，即使冷卻的Mf溫度，也不可能獲得100%馬氏體組織，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而被保留下來，這部分奧氏體稱為殘余奧氏體第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三共析碳鋼TTT曲線建立過程示意圖時間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1第17頁，共18頁，2023年，2月20日，星期三二)共析碳鋼TTT曲線的分析穩(wěn)定的奧氏體區(qū)過冷奧氏體區(qū)A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變開始線A向產(chǎn)物轉(zhuǎn)變終止線

A+產(chǎn)物區(qū)產(chǎn)物區(qū)A1～550℃;高溫轉(zhuǎn)變區(qū);擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;P轉(zhuǎn)變區(qū)。550～230℃;中溫轉(zhuǎn)變區(qū);半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;

貝氏體(B)轉(zhuǎn)變區(qū);230～-50℃;低溫轉(zhuǎn)變區(qū);非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;馬氏體(M)