退火正火淬火及回火PPT课件.ppt
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1、退火正火淬火及回火优选退火正火淬火及回火n2、退火工艺、退火工艺n退火的种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、退火的种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。扩散退火、去应力退火、再结晶退火。n 完全退火完全退火l将工件加热到将工件加热到Ac3+3050保温保温后缓冷的退火工艺,后缓冷的退火工艺,主要用于亚共析主要用于亚共析钢钢.n 等温退火等温退火n亚共析钢加热到亚共析钢加热到Ac3+3050,共析、过共析钢加热到共析、过共析钢加热到Ac1+3050,保温后快冷到,保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留,待以下的某一温度下停留,待相变完成后出
2、炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。高速钢等温退火与普通退火的比较高速钢等温退火与普通退火的比较n 球化退火球化退火n球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。l将工件加热到将工件加热到Ac1+30-50 保温后缓冷,或者加热后保温后缓冷,或者加热后快冷到略低于快冷到略低于 Ar1 的温度的温度下保温,使珠光体中的渗下保温,使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主碳体球化后出炉空冷。主要用于共析、过共析钢。要用于共析、过共析钢。n球化退火的组织为铁素体基体球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体
3、的组织,上分布着颗粒状渗碳体的组织,称球状珠光体称球状珠光体,用用P球球表示。表示。球状珠光体球状珠光体l对于有网状二次渗碳体的过共析对于有网状二次渗碳体的过共析钢,球化退火前应先进行正火,钢,球化退火前应先进行正火,以消除网状以消除网状.n 去应力退火去应力退火l将工件缓慢加热(将工件缓慢加热(100150/小小时)到时)到500600,经过一段保温,经过一段保温后,随炉缓慢冷却到后,随炉缓慢冷却到300200 以以下,再出炉空冷。下,再出炉空冷。l主要用来消除热加工、冷加工等主要用来消除热加工、冷加工等工件中的残余内应力。工件中的残余内应力。l一般情况下,去应力退火应安排一般情况下,去应力
4、退火应安排在精加工之前,或在淬火之前。在精加工之前,或在淬火之前。n二、正火二、正火n正火是将亚共析钢加热到正火是将亚共析钢加热到Ac3+30 50,共析钢加热到,共析钢加热到Ac1+3050,过共析钢,过共析钢n 加热到加热到Accm+30 50保温保温n 后空冷的工艺。后空冷的工艺。n正火比退火冷却速度大。正火比退火冷却速度大。n1、正火后的组织、正火后的组织 n 0.6%C时,组织为时,组织为F+S;n 0.6%C时,组织为时,组织为S。正火温度正火温度n2、正火的目的、正火的目的n 对于低、中碳钢对于低、中碳钢(0.6C%),目的与退火的相同。,目的与退火的相同。n 对于过共析钢,用于
5、消除网状二次渗碳体,为球化退火作对于过共析钢,用于消除网状二次渗碳体,为球化退火作组织准备。组织准备。l 普通件最终热处理。普通件最终热处理。l要改善切削性能,低碳要改善切削性能,低碳钢用正火,中碳钢用退钢用正火,中碳钢用退火或正火,高碳钢用球火或正火,高碳钢用球化退火。化退火。热处理与硬度关系热处理与硬度关系合适切削加工硬度合适切削加工硬度三、淬火三、淬火n淬火是将钢加热到临界点以上,保温后以大于淬火是将钢加热到临界点以上,保温后以大于Vk速速 度冷却,使奥氏体转变度冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺为马氏体的热处理工艺.l淬火是应用最广的热处淬火是应用最广的热处理工艺之一。理工艺之一。
6、l淬火目的是为获得马氏淬火目的是为获得马氏体组织,提高钢的性能体组织,提高钢的性能.真空淬火炉真空淬火炉亚共析钢加热到Ac3+3050,共析、过共析钢加热到Ac1+3050,保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留,待相变完成后出炉空冷。淬火目的是为获得马氏体组织,提高钢的性能.操作简单,易实现自动化。回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温适当时间后,置于空气或水中冷却的工艺。度冷却,使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺.优选退火正火淬火及回火优选退火正火淬火及回火淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M+50%P)的深度。淬火温度:Ac1+3050.淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度,
7、即硬化能力.由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍作用,因而合金钢淬火温度比碳钢高。未经淬火的钢回火无意义,而淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。正火是将亚共析钢加热到Ac3+30 50,共析钢加热到Ac1+3050,过共析钢2%C 时,不析出碳化物。400以上,Fe3C开始聚集长大。亚共析钢加热到Ac3+3050,共析、过共析钢加热到Ac1+3050,保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留,待相变完成后出炉空冷。1、淬火温度淬火温度n(1)碳钢)碳钢n亚共析钢亚共析钢l淬火温度为淬火温度为Ac3+30-50。l预备热处理组织为退预备热处理组织为退火或正火组织。火或正火组
8、织。n亚共析钢淬火组织亚共析钢淬火组织n0.5%C时为时为Mn0.5%C时为时为M+A。65MnV钢钢(0.65%C)淬火组织淬火组织45钢钢(含含0.45%C)正常淬火组织正常淬火组织n在在Ac1 Ac3之间的加热淬火之间的加热淬火为亚温淬火。为亚温淬火。35钢(含钢(含0.35%C)亚温淬火组织)亚温淬火组织l亚温淬火组织为亚温淬火组织为F+M,强硬度低,强硬度低,但塑韧性好但塑韧性好.n共析钢共析钢n淬火温度为淬火温度为Ac1+3050;淬火组织为;淬火组织为M+A。n过共析钢过共析钢n淬火温度淬火温度:Ac1+3050.n温度高于温度高于Accm,则奥氏体,则奥氏体晶粒粗大、含碳量高晶
9、粒粗大、含碳量高,淬火后淬火后马氏体晶粒粗大、马氏体晶粒粗大、A量增量增多。使钢硬度、耐磨性下降,多。使钢硬度、耐磨性下降,脆性、变形开裂倾向增加。脆性、变形开裂倾向增加。n淬火组织淬火组织:M+Fe3C颗粒颗粒+A。(预备组织为预备组织为P球球)T12钢(含钢(含1.2%C)正常淬火组织)正常淬火组织n合金钢合金钢n由于多数合金元素由于多数合金元素(Mn、P除外除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍对奥氏体晶粒长大有阻碍作用,因而合金钢淬火温度比碳钢高。作用,因而合金钢淬火温度比碳钢高。n 亚共析钢淬火温度为亚共析钢淬火温度为Ac3+50100。n 共析钢、过共析钢淬火温度为共析钢、过共析钢淬火温度为
10、Ac1+50100。钢坯加热钢坯加热工件先在一种冷却能力强的介质中冷,却躲过鼻尖后,再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的方法。2%C 时,不析出碳化物。操作简单,易实现自动化。优选退火正火淬火及回火使钢硬度、耐磨性下降,脆性、变形开裂倾向增加。淬火钢回火时的组织转变主要发生在加热阶段。退火的种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。要改善切削性能,低碳钢用正火,中碳钢用退火或正火,高碳钢用球化退火。淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度,即硬化能力.油在低温区冷却能力较理想,但高温区冷却能力太小,使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。主要用来消除热加工、
11、冷加工等工件中的残余内应力。优选退火正火淬火及回火主要用来消除热加工、冷加工等工件中的残余内应力。淬火温度:Ac1+3050.400以上,Fe3C开始聚集长大。在光镜下M回为黑色,A为白色。水的冷却能力强,但低温却能力太大,只使用于形状简单的碳钢件。如螺栓、连杆、模具等。亚共析钢加热到Ac3+3050,共析、过共析钢加热到Ac1+3050,保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留,待相变完成后出炉空冷。2、淬火介质、淬火介质n理想的冷却曲线应只在理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷,而在曲线鼻尖处快冷,而在Ms附近尽量附近尽量缓冷,以达到既获得马氏体组织,又减小缓冷,以达到既获得马氏体组织,又减
12、小理想淬火曲线示意图理想淬火曲线示意图MsMf 内应力的目的。但目前还没内应力的目的。但目前还没有找到理想的淬火介质。有找到理想的淬火介质。l常用淬火介质是水和油常用淬火介质是水和油.l水的冷却能力强,但低温却水的冷却能力强,但低温却能力太大,只使用于形状简能力太大,只使用于形状简单的碳钢件。单的碳钢件。n油在低温区冷却能力较理想,但高温区冷却能力太小,使用油在低温区冷却能力较理想,但高温区冷却能力太小,使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。于合金钢和小尺寸的碳钢件。n熔盐作为淬火介质称盐浴,冷却能力在水和油之间熔盐作为淬火介质称盐浴,冷却能力在水和油之间,用于形状用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。
13、复杂件的分级淬火和等温淬火。n聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质.3、淬火方法、淬火方法n采用不同的淬火方法可采用不同的淬火方法可弥补介质的不足。弥补介质的不足。n1、单液淬火法、单液淬火法n加热工件在一种介质中加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬火连续冷却到室温的淬火方法。方法。n操作简单,易实现自动操作简单,易实现自动化。化。各种淬火方法示意图各种淬火方法示意图1单液淬火法单液淬火法2双液淬火法双液淬火法3分级淬火法分级淬火法4等温淬火法等温淬火法n2、双液淬火法、双液淬火法n工件先在一种冷却能力强的工件先在一种冷却能力强的介质中冷,
14、却躲过鼻尖后,介质中冷,却躲过鼻尖后,再在另一种冷却能力较弱的再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的方介质中发生马氏体转变的方法。如水淬油冷,油淬空冷法。如水淬油冷,油淬空冷.n优点是冷却理想,缺点是不优点是冷却理想,缺点是不易掌握。用于形状复杂的碳易掌握。用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件。钢件及大型合金钢件。n3、分级淬火法、分级淬火法n在在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火,待内外温度均匀后再取出附近的盐浴或碱浴中淬火,待内外温度均匀后再取出缓冷。缓冷。l可减少内应力,用于小尺寸工可减少内应力,用于小尺寸工件。件。盐浴炉盐浴炉n4、等温淬火法、等温淬火法n将工件在稍高于将工件在稍高于 M
15、s 的盐浴或碱的盐浴或碱浴中保温足够长时间,从而获得浴中保温足够长时间,从而获得下贝氏体组织的淬火方法。下贝氏体组织的淬火方法。n经等温淬火零件具有良好的综合经等温淬火零件具有良好的综合力学性能,淬火应力小力学性能,淬火应力小.n适用于形状复杂及要求较高的小适用于形状复杂及要求较高的小型件。型件。钢的淬透性钢的淬透性网带式淬火炉网带式淬火炉n淬透性是钢的主要热处理性能。淬透性是钢的主要热处理性能。n是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。淬透性的概念淬透性的概念M量和硬度随量和硬度随深度的变化深度的变化n淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。其大小是用淬
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