第六章 钢的热处理及表面处理.ppt

第六章 钢的热处理及表面处理（P81） 第一节 概述 第二节 钢在加热时的组织转变 第三节 钢在冷却时的组织转变 第四节 钢的退火与正火 第五节 钢的淬火 第六节 钢的淬透性 第七节 钢的回火 第八节 钢的表面淬火 第九节 钢的化学热处理 第十节 热处理零件的结构工艺性 第十一节 钢铁的表面处理 第一节 概述1、钢的热处理（P80） 钢的热处理是指在 固态下通过对钢进 行不同的加热、保 温、冷却来改变钢 的组织结构，从而 获得所需要性能的 一种工艺。 第一节 概述2、钢的热处理分类 （P80） 根据工艺方法来分 1）整体热处理（退火、正火、淬火、回 火） 2）表面热处理（火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光加热表面淬火等） 3）化学热处理（渗碳、渗氮、渗其它元素等） 第一节 概述2、钢的热处理分类 （P80） 根据热处理在零件加工中的作用分 1）预先热处理（退火、正火）：为机械零件切削加工前的一个中间工序，以改善切削加工性能及为后续作组织准备。 2）最终热处理（淬火、回火）：获得零件最终使用性能的热处理 。 第一节 概述3、过热度和过冷度 （P80） 平衡态相变线 A1、A3、Acm 加热（过热度） Ac1、Ac3、Accm 冷却（过冷度） Ar1、Ar3、Arcm 第二节 钢在加热时的组织转变（P81） 一、奥氏体的形成 二、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素 第二节 钢在加热时的组织转变一、奥氏体的形成 （P81） 奥氏体化——若温度高于相变温度钢，在加热和保温阶段，将发生室温下的组织向A的转变，称为奥氏体化。 第二节 钢在加热时的组织转变一、奥氏体的形成 （P81） 第二节 钢在加热时的组织转变一、奥氏体的形成 （P81） 亚共析钢——加热到Ac3以上； 过共析钢——理论上应加热到Accm以上，但实际上低于Accm。因为加热到Accm以上，渗碳体会全部溶解，奥氏体晶粒也会迅速长大，组织粗化，脆性增加。 二、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素（P81） 1、奥氏体晶粒度 1）起始晶粒度——室温下各种原始组织刚刚转变为奥氏体时的晶粒度。 2）实际晶粒度——钢在具体的热处理或加热条件下实际获得的奥氏体晶粒度的大小。分为10级，1级最粗。 二、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素（P82） 3）本质晶粒度——表示奥氏体晶粒长大的倾向性。不表示晶粒的大小。 本质粗晶粒钢：奥氏体晶粒度随着加热温度的升高不断地迅速长大。（如图6-3） 本质细晶粒钢：奥氏体晶粒度只有加热到较高温度才显著长大。 二、奥氏体晶粒度和奥氏体晶粒长大及其影响因素（P82） 3、奥氏体晶粒长大及影响因素 1）加热温度和保温时间——加热温度越高，晶粒长大越快，奥氏体越粗大；保温时间延长，晶粒不断长大，但长大速度越来越慢。 2）加热速度——加热速度越大，形核率越高，因而奥氏体的起始晶粒越小，而且晶粒来不及长大。 3）碳及合金元素 4）钢的原始组织 第三节 钢在冷却时的组织转变 （P82） 过冷奥氏体——在共析温度（A1）以下存在的不稳定状态的奥氏体，以符号A冷表示。 随着过冷度的不同，过冷奥氏体将发生三种类型转变：1）珠光体型转变；2）贝氏体型转变；3）马氏体型转变。 一、珠光体型转变（高温转变）（一）珠光体组织形态及性能（P83） 一、珠光体型转变（高温转变）（二）珠光体转变过程（P83） （二）贝氏体型转变（中温转变）（一）贝氏体组织形态和性能（P83） ◆过冷奥氏体在550℃~Ms点温度范围内将转变成贝氏体类型组织。贝氏体用符号字母B表示。根据贝氏体的组织形态可分为上贝氏体（B上）和下贝氏体（B下）。 二、贝氏体型转变（中温转变）（一）贝氏体组织形态和性能（P85） 贝氏体的力学性能 1）550~350℃——上贝氏体B上——羽毛状—— 40~45HRC——脆性较大——基本上无实用价值； 2）350℃~Ms——下贝氏体B下——黑色竹叶状——45~55HRC——优良的综合力学性能——常用 。 二、贝氏体型转变（中温转变） （二）贝氏体转变过程（P85） 半扩散型转变——只发生碳原子扩散，大质量的铁原子基本不扩散 。 ☆贝氏体转变过程参考书本P85图6—7和图6—8。 三、马氏体型转变（低温转变）（一）马氏体组织形态和性能（P85） 当奥氏体以极大的冷却速度过冷至Ms点以下，(对于共析钢为230℃以下)时，将转变成马氏体类型组织。获得马氏体是钢件强化的重要基础。 （一）马氏体组织形态和性能1、马氏体的晶体结构（P85） 马氏体M是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 马氏体转变时，奥氏体中的C全部保留在马氏