热处理原理与工艺第六章-钢-的-加-热课件.ppt

1、第六章钢的加热第六章钢 的 加 热第一节确定加热工艺参数的一般原则 热处理加热工艺参数主要由钢的化学成分、工件的尺寸和形状决定，同时还与采用的设备、加热时的升温方式、装炉量以及工艺、性能要求等因素有关，加热工艺参数的确定是一个比较复杂问题。第六章钢 的 加 热一、加热温度的确定 加热温度是决定热处理后组织的基础。(1)工件尺寸(2)工件形状(3)冶金质量(4)原始组织(5)加热速度第六章钢 的 加 热表6-1加热温度确定的原则第六章钢 的 加 热二、加热速度的确定1.快速加热的优点(1)缩短奥氏体化时间(2)细化奥氏体晶粒(3)提高表面质量第六章钢 的 加 热2.不宜快速加热的情况 在保证热处

2、理质量的前提下，通常应该尽量采用快速加热，但下列情况一般不宜快速加热：1)大件一般不宜快速加热，因为大型铸、锻、焊接件往往存在较大的残余应力，快速加热时产生的应力与原有应力叠加，易引起畸变、开裂。2)高碳钢、高合金钢等导热性差的工件不宜快速加热。3)形状复杂和壁厚相差较大的工件，当加热速度快时，易产生较大的应力集中，故也需控制加热速度。第六章钢 的 加 热三、加热时间的确定 工件的加热时间包括升温时间、透热时间（即表层到温后，心部到温所需时间）和保温时间（即完成组织转变和使成分变均匀所需时间）。1.影响加热时间的因素(1)化学成分的影响(2)加热介质的影响(3)装炉量和工件放置方式的影响(4)

3、升温方式的影响(5)工件形状、尺寸的影响第六章钢 的 加 热表6-2常见工件的有效厚度计算示例第六章钢 的 加 热2.加热时间的确定 确定加热时间的基本原则是：在规定的加热温度下，所选的加热时间应足以保证热处理质量。第六章钢 的 加 热表6-3加热系数表6-4工件装炉修正系数第六章钢 的 加 热表6-5典型钢件在盐浴中的计算时间与实用时间对比(k=1)第六章钢 的 加 热表6-5典型钢件在盐浴中的计算时间与实用时间对比(k=1)第六章钢 的 加 热第二节加 热 介 质一、常用加热介质 热处理加热介质是指工件进行加热、保温时所采用的吸收、传递热能的物质。1.气态介质气态介质可分为保护气氛和非保护

4、气氛。第六章钢 的 加 热(1)空气及煤气、天然气等完全燃烧后形成的炉气(2)吸热式气体(3)放热式气体(4)氨分解气(5)氮基气氛(6)氢气(7)滴注式气氛(8)惰性气体和木炭制备气第六章钢 的 加 热表6-6常用盐浴、碱浴的成分、使用温度及用途2.液态介质液态介质主要有盐浴、热油、熔融金属（如铅浴）等。第六章钢 的 加 热3.流态床加热 它是用一定压力的气体吹动细微固体粒子（如石墨、石英砂等）形成悬浮的流态床加热金属。4.真空加热 真空加热是指在正常大气压以下进行的加热。第六章钢 的 加 热二、加热介质的选择1)一般铸、锻、焊毛坯的预备热处理可选用空气、煤气、天然气等加热介质，因毛坯件加工

5、余量较大，表面产生的氧化、脱碳可在随后的机械加工中切削掉。2)机械加工后的较大工件，应选用可控气氛加热，以防止氧化、脱碳。3)尺寸较小的成品件淬火时，可根据情况和要求选用盐浴、可控气氛、流态床或真空加热。4)回火一般可在盐浴或空气炉中进行。第六章钢 的 加 热第三节钢件加热时的氧化、脱碳及预防措施 钢件加热时，可能出现氧化、脱碳、过烧、过热、欠热、畸变、开裂、氢脆等缺陷。一、钢件加热时的氧化现象 热处理中的氧化是指加热时，介质中的O2、H2O及CO2等与工件反应生成氧化物的现象。第六章钢 的 加 热图6-1钢的氧化速度与加热温度的关系第六章钢 的 加 热二、钢件加热时的脱碳现象1.脱碳现象 脱

6、碳（decarburization）是指加热时介质与工件中的碳发生反应，使表层碳含量降低的现象。2.碳势 碳势（carbon potential）是指在一定温度下，炉气改变工件表面碳含量能力的参数，通常用低碳钢箔片在该炉气中的平衡碳含量（质量分数）来表示。第六章钢 的 加 热三、防止氧化、脱碳的方法1.氧化、脱碳的危害 氧化使工件表面形成氧化皮，造成材料浪费，使工件表面变粗糙、无光泽，工件抗疲劳能力明显下降。2.防止氧化、脱碳的措施1)在空气介质中加热时，可采用以下方法：将工件埋入铸铁屑、木炭中；刷防氧化涂料保护；用不锈钢箔包装密封加热；用火焰炉加热时，调节空气与燃料的比例，使炉气呈还原性。第六章钢 的 加 热2)采用保护气氛，真空加热等少、无氧化加热方式。3)采用流态床、盐浴加热等氧化、脱碳程度较轻的加热方式。4)加热前，消除工件表面的水渍和锈斑；采用高温短时快速加热。