工程材料-第六章_钢的热处理课件.ppt

主要内容： 热处理的基本概念 钢在加热时的转变 钢在冷却时的转变 钢的退火与正火 钢的淬火与回火 钢的表面热处理 第五节　钢的淬火与回火 　 淬火和回火通常属于最终热处理。 一、淬火（Quenching） 　1.淬火的定义 　淬火是将钢加热至Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度vk冷却下来，以获得马氏体的热处理工艺。 　2.淬火的目的 　获得马氏体（有时也可以是下贝氏体），提高钢的硬度和耐磨性。 淬火是钢的最重要的热处理工艺。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 　3.淬火工艺参数 淬火温度 　淬火温度，或称淬火加热温度，即是钢的奥氏体化温度。 　确定淬火温度的原则： 　获得均匀细小的奥氏体。 　确定淬火温度的依据： 　Fe-Fe3C相图。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 wC / % 碳钢的淬火温度范围 温度 / ?C Ac1 F＋A A＋Fe3CⅡ P＋Fe3CⅡ F＋P P Ac3 Accm A 各类钢淬火温度的确定： 　亚共析钢： Ac3 + 30?C～50?C 　共析钢和过共析钢： Ac1 + 30?C～50?C 　合金钢： 临界温度以上50?C～100?C 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 wC / % 碳钢的淬火温度范围 温度 / ?C Ac1 F＋A A＋Fe3CⅡ P＋Fe3CⅡ F＋P P Ac3 Accm A 加热时间 　加热时间由升温时间和保温时间组成。 　确定加热时间的原则： 　保证工件内外温度一致，奥氏体化过程充分，奥氏体均匀细小。 　确定加热时间的依据： 　通常根据经验公式估算或通过实验确定。 淬火介质 　 两个方面的问题： 冷却速度大，容易获得马氏体。 冷却速度大，内应力大，工件变形和开裂的倾向大。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 理想淬火介质的冷却曲线 时间 / s Ms A1 温度 / ?C 理想淬火介质的冷却特性： 当冷却至“鼻尖”温度前冷却较慢， 　以充分降低热应力。 在“鼻尖”温度附近具有较大的冷却 　能力，避免产生非马氏体组织。 在 Ms 点附近冷却尽量缓慢，以减少 　马氏体转变时产生的组织应力。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 　常用淬火介质： ①水 　特点：经济，冷却能力较强，但在Ms点附近冷速过快。 　适用范围：碳钢。 　盐水：盐或碱的水溶液，高温冷却能力比水强，适用于碳钢。 ②油 　特点：低温区（Ms点附近）冷速缓慢，可有效降低变形和开裂倾向，　　 　　　　但高温区冷却能力较低。 　适用范围：合金钢。 　种类：锭子油、机油、柴油。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 （1）单液淬火（Simple Quenching） 　操作简单，易实现机械化。用于尺寸不大、形状简单的工件。 　淬火后组织：M （2）双液淬火（Double Quenching） 　操作复杂，不易掌握。用于形状复杂的高碳钢及尺寸较大的合金钢工件。 　淬火后组织：M （3）分级淬火（Broken Quenching） 　工艺较复杂。用于尺寸较大、形状复杂的合金钢工件。 　淬火后组织：M （4）等温淬火（Isothermal Quenching） 　用于形状复杂和要求较高的小工件。 　淬火后组织：B下 　4.淬火方法 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 各种淬火方法示意图 时间 / s Ms A1 温度 / ?C ① ② ③ ④ 　5.钢的淬透性 淬透性（Hardenability）的概念 钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得淬透层深度的能力。 　简单地讲，淬透性就是钢淬火时获得马氏体的能力。 第六章 钢的热处理－§6.5 钢的淬火与回火 100 75 0 25 50 0 25 100 75 50 30 40 70 60 50 距表面距离 /mm 2 4 6 8 马氏体量? /×100 非马氏体量? /×100 硬度 / HRC 马氏体或非马氏体量 硬度 淬火工件截面上马氏体量与硬度的关系 （wC=0.8%） 淬透性的量度： 　淬透性的大小用规定条件下钢淬火后获得的淬硬层的深度表示。 　淬硬层深度：由工件表面到半马氏体区域的深度。 影响淬透性的因素 淬透性的高低取决于钢的过冷奥氏体的稳定性。 过冷奥氏体的稳定性越高，淬透性越好，反之，淬透性越差。 什么因素影响过冷奥氏体的稳定性？ C曲线的位置。 C曲线右移，淬火临界冷却速度减小，淬透性提高。 　重要结论： 　 凡是使钢的C曲线向右移的因素，均提高钢的淬透性。 　　最主要因素：化学成分 除Co外，