機(jī)械工程材料 課件 第4章 鋼熱處理改性

《工程材料》第4章鋼的熱處理改性

§1鋼的熱處理概述一、定義把鋼在固態(tài)下加熱到一定溫度，使相變，從而改變組織、性能的工藝

二、作用提高機(jī)械性能

45鋼：調(diào)質(zhì)Rm由600提高到850，表面淬火＋低溫回火HBW由230提高到500（50HRC）提高加工性能

T12鋼：加工前，退火降低硬度；加工后淬火提高硬度；鑄件、鍛件、焊件退火消除應(yīng)力防止變形三、應(yīng)用機(jī)床：60～70%，汽拖：70～90%，工模具：100%四、方法加熱

保溫

冷卻加熱溫度：由相圖確定爐子：電爐、燃料爐、鹽浴爐冷卻爐冷、空冷、水冷AFPSEG五、分類普通熱處理表面熱處理退火（爐冷）正火（空冷）淬火（水或油冷）＋回火表面淬火滲碳滲氮（化學(xué)熱處理）§2鋼加熱時的組織轉(zhuǎn)變一、轉(zhuǎn)變溫度AC3AC1ACcmAFPSEGA1A3AcmPS—A1GS—A3ES—AcmAC1AC3ACcm二、轉(zhuǎn)變過程PA奧氏體化P?若溫度高、保溫時間長，A晶粒長大，性能下降§3鋼冷卻時的轉(zhuǎn)變APB下M指紋狀竹葉狀片狀板條狀塑韌性好強(qiáng)韌性好硬脆韌性＞５５０℃稍>２３０℃＜２３０℃一、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物B下PM板M片二、等溫轉(zhuǎn)變“C”曲線三、鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變在等溫“C”曲線上畫冷速線判斷1、退火12345P2、正火P細(xì)3、水淬M4、油淬P細(xì)＋M

5、鹽浴淬B下不同的鋼“C”的左右位置不同PB下M溫度時間0MS§4鋼的退火與正火一、目的軟化、細(xì)化、均勻化二、作用切削加工性機(jī)械性能四、鋼淬火得M的臨界冷速V臨“C”曲線的切線“C”越靠右的鋼，V臨越小，易得MV臨PB下M溫度時間0MS完全退火球化退火去應(yīng)力退火正火鋼種加熱溫度冷卻方式組織應(yīng)用亞共析鋼過共析鋼各種鋼各種鋼AC3AC1ACcmAFPSEGAC3+△爐冷F+P受力較小鑄焊件AC1+△爐冷F+Fe3C球高硬件預(yù)軟化＜AC1爐冷不變受力小、復(fù)雜件AC3+△ACcm+△空冷F+P細(xì)P+Fe3C受力較大鑄、焊件高硬件球退之前高硬度件——刀具.模具.量具.軸承受力小件——電機(jī).風(fēng)機(jī)等的殼體受力較小件——減速器外殼受力較大件——氣缸體.缸蓋.壓縮機(jī)殼三、方法§5鋼的淬火與回火一、淬火1、目的高強(qiáng)、高硬、高耐磨2、作用機(jī)械性能3、方法AC3AC1ACcmAFPSEG鋼種加熱溫度冷卻方式組織應(yīng)用AC3+△AC1+△水冷M+A’M+A’＋Fe3C粒高強(qiáng)件高硬件淬火工藝過程亞共析鋼過共析鋼4、淬火方法分類a.單液淬火水淬（油淬）常用b.雙液淬火水淬+油淬復(fù)雜件、大件c.分級淬火MS附近短時等溫復(fù)雜小件d.等溫淬火鹽浴淬復(fù)雜精密件PB下M溫度時間0MSabcd5、淬透性與淬硬性淬透性M層的深度MPV＞V臨V冷淬硬性M的硬度“C”越靠右的鋼，淬透性越好含碳量越高的鋼，淬硬性越好選材：高強(qiáng)件（連桿）選淬透性好的鋼表硬心韌件（模具）選淬透性小的鋼選熱處理：大尺寸選正火比淬火好。制訂加工工序：淬透性小的鋼，精加工前再淬火。淬透尺寸二、回火M→？MM回T回S回F過＋Fe3C

很少150～250℃350～500℃500～650℃F較過＋Fe3C

較少F＋Fe3C粒高硬高彈高綜合性M回T回S回M即

F過1、目的球化、韌化、穩(wěn)定化

2、作用3、方法降低M脆性低溫回火中溫回火高溫回火150～250℃350～500℃500～650℃M回T回S回高硬高彈

高綜合性工具、軸承淬火+高回

調(diào)質(zhì)處理彈簧、軸套連桿、軸§6鋼的表面熱處理一、表面淬火1、目的提高表面硬度2、方法加熱（快速）——冷卻（快速）

感應(yīng)加熱交變I——交變B——表面感應(yīng)I——表面加熱

頻率提高、加熱速度快、表面層薄

火焰加熱激光加熱適合簡單件（軸、輪），大批件

適合簡單件（軋輥.導(dǎo)軌）小批量件適合精密件、溝槽件(汽缸套、汽缸)動畫3、后續(xù)熱處理低回4、預(yù)先熱處理

正火、調(diào)質(zhì)5、應(yīng)用耐磨性要求較高的軸、輪工具件二、滲碳對低碳鋼（C<0.25%）

滲碳表面達(dá)高碳（1%）

1、目的表硬心韌（中碳鋼）（高碳鋼）3、組織P+Fe3CⅡ——P——P+F4、后續(xù)熱處理淬火＋低回

M回＋

Fe3C?！狹回——M回（低碳）5、應(yīng)用受沖擊大的軸、輪（低碳鋼）2、方法加熱保溫冷卻900～950℃2～10小時0.5～2.5mm

爐冷滲碳爐§7熱處理缺