热处理的基本方法(淬火与回火)课件.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《热处理的基本方法(淬火与回火)课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热处理的基本方法(淬火与回火)课件.ppt(57页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、一、钢的淬火一、钢的淬火钢的淬火钢的淬火将钢加热到临界温度(将钢加热到临界温度(A1 或或A3)以上,保温一定时间(使其奥氏体)以上,保温一定时间(使其奥氏体化)以大于临界冷却速度(化)以大于临界冷却速度(V临临)进行冷却,以获得马氏体或下贝氏体组织的)进行冷却,以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。热处理工艺。其目的是为了获得马氏体组织,提高钢的强度、硬度和耐磨性。其目的是为了获得马氏体组织,提高钢的强度、硬度和耐磨性。淬火工艺淬火工艺 淬火加热温度淬火加热温度 亚共析钢:亚共析钢:Ac3+3050;共析和过共析钢:共析和过共析钢:Ac1+3050为什么过共析钢淬火加热为什么过共析钢淬火加
2、热温度在温度在Ac1+3050 ,而不是而不是Acm+3050?(1)淬火加热温度选择淬火加热温度选择 为什么过共析钢淬火加热温度在为什么过共析钢淬火加热温度在Ac1+3050 ,而不是,而不是Acm+3050?(1)淬火加热温度选择淬火加热温度选择答:答:1 1)由于渗碳体全部溶于奥氏体,淬火后耐磨性下降;)由于渗碳体全部溶于奥氏体,淬火后耐磨性下降;2 2)温度过高会引起奥氏体粗化,淬火后得到粗大的马氏体,)温度过高会引起奥氏体粗化,淬火后得到粗大的马氏体,显微裂纹增大;显微裂纹增大;3 3)渗碳体溶于奥氏体,导致奥氏体中含碳量增加,)渗碳体溶于奥氏体,导致奥氏体中含碳量增加,MsMs点下
3、降,点下降,残余奥氏体增加,导致钢的硬度下降;残余奥氏体增加,导致钢的硬度下降;4 4)温度过高,会使氧化脱碳加剧,淬火变形和开裂倾向加大,)温度过高,会使氧化脱碳加剧,淬火变形和开裂倾向加大,这样这样A Ac1c1+30+3050 50 得到奥氏体和渗碳体,淬火后得到得到奥氏体和渗碳体,淬火后得到 马氏体马氏体和粒状渗碳体和粒状渗碳体(1)淬火加热温度选择淬火加热温度选择在在A1A1650650缓慢冷却,以减少热应力;缓慢冷却,以减少热应力;在过冷奥氏体最不稳定区域(在过冷奥氏体最不稳定区域(650650400400),快速冷却;),快速冷却;而在而在M MS S附近的温度区域冷速比较缓慢,
4、它附近的温度区域冷速比较缓慢,它可以减少淬火内应力,避免淬火变形可以减少淬火内应力,避免淬火变形 开裂。开裂。缓冷(理想冷缓冷(理想冷却速度)却速度)快冷快冷缓冷缓冷淬火介质淬火介质:为实现淬火目的用的冷却介质。为实现淬火目的用的冷却介质。理想淬火介质具备:理想淬火介质具备:高温慢冷高温慢冷;奥氏体鼻子温度快冷奥氏体鼻子温度快冷;马氏马氏体转变慢冷。体转变慢冷。(2)淬火冷却介质选择淬火冷却介质选择 传统的淬火冷却介质有油、水、盐水和碱水等,它们的冷却能力传统的淬火冷却介质有油、水、盐水和碱水等,它们的冷却能力依次增加。其中,水和油是目前生产中应用最广的冷却介质。依次增加。其中,水和油是目前生
5、产中应用最广的冷却介质。介质介质冷却冷却特点特点应用应用场合场合水、盐水和碱水水、盐水和碱水油油 在在550650范围内的冷却能力较大,但在200300范围内冷却能力过强,易使淬火零件变形与开裂 常用于尺寸不大,外形较简单的常用于尺寸不大,外形较简单的碳钢零件的淬火碳钢零件的淬火油的冷却能力较低,在200300范围内冷却速度较慢,能减少工件变形与开裂的现象,但是在550650范围内冷却能力过低 对截面较低的碳钢及低合金钢不易淬硬,一般作为形状 复杂的中小型合金钢零件的淬火介质(3)淬火方法:淬火方法:单单 液液 淬淬 火火:操作方法操作方法:将钢件奥氏体化后,在单一淬火将钢件奥氏体化后,在单一
6、淬火介质中冷却到室温的处理,称为单液介质中冷却到室温的处理,称为单液淬火。单液淬火时淬火。单液淬火时碳钢一般采用水冷碳钢一般采用水冷淬火淬火,合金钢采用油冷合金钢采用油冷特点及应用场合特点及应用场合:操作简单,易于实现机械化、自操作简单,易于实现机械化、自动化。但由于单独用水或油进行冷却,动化。但由于单独用水或油进行冷却,冷却特征不够理想,所以容易冷却特征不够理想,所以容易产生硬产生硬度不足或开裂等淬火缺陷。度不足或开裂等淬火缺陷。双双 液液 淬淬 火火:将钢件奥氏体化后,先浸入一种将钢件奥氏体化后,先浸入一种冷却能力强的介质中,在钢的组织还冷却能力强的介质中,在钢的组织还未开始转变时候迅速取
7、出,马上浸入未开始转变时候迅速取出,马上浸入另一种冷却能力弱的介质中,缓冷到另一种冷却能力弱的介质中,缓冷到室温,如先水后油、先油后空气等室温,如先水后油、先油后空气等 优点是内应力小、变形及开裂少,优点是内应力小、变形及开裂少,缺点是操作困难,不易掌握,故主要缺点是操作困难,不易掌握,故主要应用于碳素工具钢制造的易开裂的工应用于碳素工具钢制造的易开裂的工件,如丝锥等。件,如丝锥等。操作方法操作方法:特点及应用场合特点及应用场合:马氏体分级淬马氏体分级淬 火火:将钢件奥氏体化后,随之浸入温度稍将钢件奥氏体化后,随之浸入温度稍高或者稍低于高或者稍低于Ms点的液态介质中,保持点的液态介质中,保持适
8、当的时间,待钢件的内外层都达到介质适当的时间,待钢件的内外层都达到介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火工艺。工艺。通过通过Ms点附近的保温,使工件内外点附近的保温,使工件内外温差最小,可以减小淬火应力,防止工件温差最小,可以减小淬火应力,防止工件变形和开裂。但由于盐浴的冷却能力较差,变形和开裂。但由于盐浴的冷却能力较差,对碳钢零件,淬火后悔出现非马氏体组织,对碳钢零件,淬火后悔出现非马氏体组织,因此主要应用于淬透性好的合金钢或截面因此主要应用于淬透性好的合金钢或截面不大、形状复杂的碳钢工件不大、形状复杂的碳钢工件操作方法操作方法:特点及应用场合特点及应用
9、场合:贝氏体等温淬贝氏体等温淬 火火:将钢件奥氏体化后,随之快冷到贝氏将钢件奥氏体化后,随之快冷到贝氏体转变温度区间(体转变温度区间(260400)等温保持,)等温保持,使奥氏体转变为下贝氏体的淬火工艺称为使奥氏体转变为下贝氏体的淬火工艺称为贝氏体等温淬火贝氏体等温淬火 主要目的是强化钢材,使工件获得较主要目的是强化钢材,使工件获得较高的强度、硬度,较好的耐磨性和比马氏高的强度、硬度,较好的耐磨性和比马氏体好的韧性,可以显著地减少淬火应力,体好的韧性,可以显著地减少淬火应力,从而减少工件的淬火变形,避免淬火工件从而减少工件的淬火变形,避免淬火工件的开裂,常应用于各种中、高碳工具钢和的开裂,常应
10、用于各种中、高碳工具钢和低合金钢制造的形状复杂、尺寸较小、韧低合金钢制造的形状复杂、尺寸较小、韧性要求较高的各种模具、成形刀具等工件性要求较高的各种模具、成形刀具等工件操作方法操作方法:特点及应用场合特点及应用场合:.概念概念 淬透性淬透性钢材被淬透的能力,或者说淬火时获得马氏体的能力钢材被淬透的能力,或者说淬火时获得马氏体的能力。其大小是用规定条件下其大小是用规定条件下淬硬层深度淬硬层深度来表示。来表示。工件淬硬层与冷却速度的关系示意图工件淬硬层与冷却速度的关系示意图(a)零件截面的不同冷却速度)零件截面的不同冷却速度;(b)未淬透区的示意图)未淬透区的示意图ab(4)钢的淬透性与淬硬性钢的
11、淬透性与淬硬性M量和硬度随深度量和硬度随深度的变化的变化淬硬层深度淬硬层深度 由工件表面到半马氏体区由工件表面到半马氏体区(50%M+50%P)(50%M+50%P)的深度。的深度。如果工件中心在淬火后获得了如果工件中心在淬火后获得了50以上的以上的M,则认为工件已经被淬透。,则认为工件已经被淬透。钢的淬透性钢的淬透性淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响未未淬淬透透淬淬透透HRCHRC钢的淬透性钢的淬透性、影响淬透性的因素、影响淬透性的因素决定因素决定因素:临界冷却速度临界冷却速度;取决于取决于A A成分。成分。因此使因此使C C曲线右移的元素均
12、使淬透性提高曲线右移的元素均使淬透性提高;奥氏体化温度越高奥氏体化温度越高,保温时间越长保温时间越长,则晶粒越粗大则晶粒越粗大,成分越均匀成分越均匀,过冷奥氏体越稳定过冷奥氏体越稳定,C,C曲线越向右移曲线越向右移,淬火临界冷却速度越小淬火临界冷却速度越小,钢钢的淬透性越好的淬透性越好钢的淬透性钢的淬透性n注意区别:注意区别:钢的淬透性钢的淬透性 钢材本身的固有属性,与外部因素无关钢材本身的固有属性,与外部因素无关工件的淬透深度工件的淬透深度 取决于钢材淬透性取决于钢材淬透性,还与冷却介质、还与冷却介质、工件尺寸等外部因素有关。工件尺寸等外部因素有关。n同一材料的同一材料的淬硬层深度淬硬层深度
13、与工件的尺寸、冷却介质有关。工件尺寸与工件的尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强,淬硬层深。小、介质冷却能力强,淬硬层深。n淬透性淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比较。是在尺寸、冷却介质相同时,用不同材料的淬硬层深度来进较。是在尺寸、冷却介质相同时,用不同材料的淬硬层深度来进行比较的。行比较的。钢的淬透性钢的淬透性n注意区别:注意区别:淬透性和淬硬性淬透性和淬硬性淬硬性淬硬性:钢在理想条件下淬火后所能钢在理想条件下淬火后所能 达到的达到的最高硬度。最高硬度。影响因素影响因素:主要主要取决于马氏体的取决于马氏体的含
14、碳量。含碳量。马氏体硬度、韧性与含碳量的关系马氏体硬度、韧性与含碳量的关系C%淬硬性与淬透性淬硬性与淬透性:(两个完全不同的概念)(两个完全不同的概念)淬透性淬透性淬硬性淬硬性钢钢 种种小小低低碳素结构钢碳素结构钢(20)小小高高碳素工具钢碳素工具钢(T12A)大大低低低碳合金结构钢低碳合金结构钢(20Cr2Ni4A)大大高高高碳高合金工具钢高碳高合金工具钢(W18Cr4V)(5)(5)淬透性的实际意义淬透性的实际意义 n1 1、对于截面承载均匀的重要件,要全部淬透。如螺栓、连杆、对于截面承载均匀的重要件,要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。模具等。选用选用高淬透性高淬透性钢钢n2 2、对于承受
15、弯曲、扭转的零件可不必淬透(淬硬层深度一般为、对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透(淬硬层深度一般为半径的半径的1/21/21/31/3),如轴类。),如轴类。低淬透性低淬透性钢钢n淬硬层深度与工件尺寸有关,设计时应注意淬硬层深度与工件尺寸有关,设计时应注意尺寸效应尺寸效应。高强螺栓高强螺栓柴油机连杆柴油机连杆齿轮齿轮五、淬火缺陷五、淬火缺陷 在热处理生产中,由于淬火工艺控制不当,在热处理生产中,由于淬火工艺控制不当,常会产生氧化与脱碳、过热与过烧、变形与开常会产生氧化与脱碳、过热与过烧、变形与开裂、硬度不足及软点等缺陷。裂、硬度不足及软点等缺陷。五、钢的五、钢的淬火缺陷淬火缺陷五、淬火缺陷五、
16、淬火缺陷缺陷名称缺陷名称缺陷含义及产生原因缺陷含义及产生原因后果后果防止与补救方法防止与补救方法氧化与氧化与脱碳脱碳过热与过热与过烧过烧 钢在加热时,炉内的氧与钢表面的铁相互作用,形成一层松脆的氧化铁皮的现象称为氧化 脱碳是指钢在加热时,钢表面的碳与气体介质作用而逸出,使钢件表面含碳量降低的现象 钢在淬火加热时,由于加热温度过高或高温停留时间过长,造成奥氏体晶粒显著粗化的现象称为过热 若加热温度达到固相线附近,晶界已开始出现氧化和熔化的现象,则称为过烧 氧化与脱碳会降低钢件的表层的硬度和疲劳强度,而且还会影响零件的尺寸 工件过热后,晶粒粗大,使钢的力学性能(尤其是韧性)降低,并易引起淬火时的变
17、形和开裂 在盐浴炉内加热,或在工件表面涂覆保护剂,也可在保护气氛及真空中加热 严格控制加热温度和保温时间,发现过热,马上出炉空冷至火色消失,再立即重新加热到规定温度或通过正火予以补救 过烧后的工件只能报废,无法补救。五、淬火缺陷五、淬火缺陷缺陷名称缺陷名称缺陷含义及产生原因缺陷含义及产生原因后果后果防止与补救方法防止与补救方法变形与变形与开裂开裂硬度硬度不足不足 淬火内应力是造成工件变形和开裂的主要原因 由于加热温度过低、保温时间不足、冷却速度不够快或表面脱碳等原因,在淬火后无法达到预期的硬度无法使用无法使用 无法满足使用性能 应选用合理的工艺方法 变形的工件课采取校正的方法补救,而开裂的工件
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热处理 基本 方法 淬火 回火 课件
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内