§6热处理、表面热处理、化学热处理.ppt

§6.6 钢的淬透性 §6.6.3 影响淬透性的因素 讨论题 表 1 ① 对亚共析钢，淬火温度为Ac3+30～50℃，淬火组织为马氏体，如图所示。 亚温淬火：加热温度在Ac1～ Ac3之间，淬火组织为马氏体加铁素体，如图所示。亚温淬火也是一种强韧化处理方法。 ② 对共析钢和过共析钢， 淬火温度为Ac1+30～50℃，组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体，如图所示 ③ 对合金钢，一般淬火温度为临界点以上50～100℃。提高淬火温度有利于合金元素在奥氏体中充分溶解和均匀化。 §6.5.2 淬火介质 ① 为了保证得到马氏体组织，淬火速度必须大于临界冷却速度Vk，但往往会引起工件变形和开裂。 ② 要想既得到马氏体又避免变形和开裂，理想的淬火冷却曲线如图所示。 ③ 最常用的淬火介质是水和油。 ④ 水是经济且冷却能力较强的淬火介质。如表所示冷却能力。 常用介质如表6-1和6-2所示。 ⑤ 油主要用于合金钢或小尺寸碳钢工件的淬火。 ⑥ 熔融状态的盐也常用作淬火介质，称作盐浴。这类介质只 适用于形状复杂和变形要求严格的小件的分级淬火和等温淬火。 ⑦ 近年来出现聚乙烯醇水溶液、三乙醇铵水溶液、高浓度硝盐水溶液等淬火介质。 §6.5.3 淬火方法 常用淬火方法如图所示。 1）单液淬火法 将加热的工件放入一种淬火介质中连续冷却至室温的操作方法，如水淬、油淬等。 3）分级淬火法 将加热的工件在Ms点附近（±150~260℃）的盐浴或碱浴中淬火，然后取出缓冷的淬火方法。其特点是显著减少淬火变形与开裂，是用于截面尺寸较小淬透性较高的钢件。 2）双液淬火法 将加热的工件放入一种冷却能力较强的介质中冷却至高于MS线（300℃），然后转入另一种冷却能力较弱的介质冷却的淬火方法。如水淬油冷或油淬空冷。 双液淬火主要用于形状复杂的高碳钢工件及大型合金钢工件。 4）等温淬火 将加热工件在稍高于Ms点附近温度（260~400℃）的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间而获得下贝氏体组织的淬火方法。其特点是工件具有良好的综合力学性能，一般不必回火。多用于形状复杂和要求较高的小件。 淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是钢材本身固有的属性，取决于M体的临界冷却速度 通常用淬透层深度来表示（在相同的加热条件下） 淬透层深度：从工件表面到半M体层的深度 §6.6.1 淬透性的概念 钢的淬透性直接影响其热处理后的力学性能。 ① 淬透性高的钢，其力学性能沿截面均匀分布。 ② 淬透性低的钢，其截面心部的力学性能低。 §6.6.2 淬透性对钢力学性能的影响 (1)含碳量 亚共析钢，含碳量增加，奥氏体的稳定性增大，Ｃ曲线右移，淬透性提高 过共析钢，随着含碳量增加，奥氏体的稳定性降低，Ｃ曲线左移，淬透性降低(未溶渗碳体促进奥氏体分解) (2)合金元素 除Co外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，都使Ｃ曲线右移，形状也可能会发生改变，使淬透性提高 (3)加热温度和保温时间 随加热温度的提高和保温时间的延长，碳化物溶解充分，奥氏体成分均匀，晶粒粗大（总形核部位减少），这些都增加过冷奥氏体的稳定性，使Ｃ曲线右移，提高了钢的淬透性 (4)钢中未溶第二相 未溶第二相越多，作为结晶核心，使A体不稳定，C曲线左移，淬透性下降 §6.6.4 淬透性的测定和表示方法 ① 淬透性的测定方法 测定钢的淬透性最常用的方法是末端淬火法。 A. 将φ25×100mm的标准试样经奥氏体化后，对末端进行喷水冷却。如图所示。 B .按规定方法测定硬度值，作出淬透性曲线； C .利用钢的半马氏体区硬度与钢的含碳量关系图，和淬透性曲线图可找出其淬透性的大小。 ② 淬透性的表示方法 淬透性值可用 表示。其中J表示末端淬透性，d表示至水冷端的距离，HRC为该处测得的硬度值。 钢的淬透性还可用钢在某种冷却介质中完全淬透的最大直径，即临界直径D0表示。 淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是钢材本身固有的属性，取决于M体的临界冷却速度 通常用淬透层深度来表示（在相同的加热条件下） 淬透层深度：从工件表面到半M体层的深度 淬硬性：钢在淬火后能够达到的最高硬度，它取决于M体的含碳量。 淬透性好的钢其淬硬性不一定高。 如低碳合金钢淬透性很好，但其淬硬性却不高；而碳素工具钢的淬透性很差，但其淬硬性却很高 §6.6.5 淬硬性与淬透性 ① 对于截面尺寸较大和形状较复杂的重要零件以及要求机械 性能均匀的零件，应选用高淬透