金屬工藝學(xué)_第一篇_金屬材料的基礎(chǔ)知識下-文庫吧
2025-04-17 05:55 本頁面
【正文】 FeC狀態(tài)圖分析緩慢冷卻條件下45鋼和 T10鋼的結(jié)晶過程與室溫 組織。 第三章 鋼的熱處理 概述應(yīng)用 :機(jī)床制造中，熱處理零件占 60%~70%，汽車制造中，熱處理零件占 70%~80%。刀具、模具和滾動軸承約占 100%。方法 :通過對鋼件重新 加熱，保溫 并在不同條件下的 冷卻 獲得所需組織和性能。普通熱處理 :退火、正火、淬火、回火；表面熱處理 :表面淬火、化學(xué)熱處理意義意義 : 將鋼件在將鋼件在 固態(tài)下固態(tài)下 使之改善使之改善 內(nèi)部組織內(nèi)部組織 和提高其力學(xué)和提高其力學(xué)性能，但不允許性能，但不允許 改變形狀改變形狀 。 熱處理工藝的包括 加熱、保溫、和冷卻 三個基本階段 由于各種熱處理時起作用的主要因素是 溫度 和 時間， 所以各種熱處理都用 溫度 — 時間坐標(biāo)圖的曲線來表示 —— 熱處理工藝曲線。臨界溫度 保溫冷卻加熱時間溫度 2. 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變 為了在熱處理后獲得所需的性能，大多數(shù)工藝（淬火、正火、退火）都要將鋼加熱到 臨界溫度 以上，獲得 全部或部分奧氏體組織 ，并使其成分均勻化，即進(jìn)行 奧氏體化 —— 組織轉(zhuǎn)變 ,再以不同的 冷卻方式 或速度轉(zhuǎn)變成 所需要的組織 ,已獲得 預(yù)期的性能。 ① 轉(zhuǎn)變溫度C%在加熱（冷卻）時 Fe—Fe 3C狀態(tài)圖中各臨界點的位置 根據(jù)相圖，共析鋼 加熱PSK線 （ A1） 以上時，完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體；而 亞共析鋼和過共析鋼 必須加熱到 GS線 （ A3） 和 ES線 （Acm)以上才能全部獲得奧氏體。 鐵碳合金狀態(tài)圖中的組織轉(zhuǎn)變的臨界溫度 是 AA Acm 。 實際加熱時臨界溫度的位置用 Ac Ac Accm表示；實際冷卻時的位置 A r Ar3 、 Arcm 表示。 ② 奧氏體的形成共析鋼中奧氏體形成過程示意圖 奧氏體的形成分四個步驟： 奧氏體晶核的形成； 奧氏體晶核的長大； 剩余滲碳體的溶解； 奧氏體成分的均勻化。 ??? 亞共析鋼 A化過程??? 過共析鋼 A化過程? 加熱溫度和保溫時間， 溫度越高，時間越長， A晶粒越粗大 ? 碳含量： C%越大， A晶粒越粗大? 合金含量：除 Mn、 P外大多數(shù)合金能阻礙 A晶粒長大 一 般采用 快速 高溫加熱的 短時保溫 以獲得細(xì)小 A晶粒。3. 鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變 室溫時鋼的力學(xué)性能，不僅與加熱、保溫后所獲得的 奧氏體晶粒大小 等有關(guān)，而且決定于奧氏體經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)變后所獲得的 組織 ， 而 冷卻方式 和 冷卻速度 對奧氏體的組織轉(zhuǎn)變有直接的關(guān)系。 冷卻方式通常有兩種： 連續(xù)冷卻 —— 使加熱到奧氏體的鋼，在溫度連續(xù)下降的過程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變 。如在熱處理生產(chǎn)上經(jīng)常使用的，在 水中、油中或空氣中 冷卻等都是連續(xù)冷卻方式。 等溫冷卻 —— 使加熱到奧氏體的鋼，先以較快的冷卻速度冷到 A1線以下 的一定的溫度，這時奧氏體尚未轉(zhuǎn)變，但成為過冷奧氏體。 然后進(jìn)行保溫 ， 使奧氏體 等溫 下發(fā)生 轉(zhuǎn)變。 轉(zhuǎn)變完成后再冷卻到室溫。如 等溫退火 屬于等溫冷卻方式。等溫轉(zhuǎn)變 ： 是指進(jìn)行一系列不同過冷度的 等溫冷卻實驗 ，可以測出 過冷奧氏體 保溫過程中 開始轉(zhuǎn)變時間 和 轉(zhuǎn)變終了時間 ,標(biāo)注在溫度 — 時間 坐標(biāo)系中，然后將開始轉(zhuǎn)變時間和轉(zhuǎn)變終了時間分別連接起來，這種曲線類似英文字母 “C”又稱 “C”曲線。 共析鋼奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變曲線共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線 共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線① 珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（ F+Fe3C）在 Ar1—550 ℃ 之間等溫轉(zhuǎn)變成片層狀 珠光體產(chǎn)物。珠光體（ P)） Ar1—650 ℃ 粗片層索氏體（ S) 650℃ —600 ℃ 細(xì)片托氏體（ T） 600℃ —550 ℃ 極細(xì)片 都是由 鐵素體和滲碳體 的片層所組成的機(jī)械混合物。② 貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū) 中溫 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（ B） 在 550℃ — 230℃ （ MS）之間的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為貝氏體。 550℃ —350 ℃ 上貝氏體 350℃ — 230℃ 下貝氏體由 含碳過量的鐵素體和微小的滲碳體 混合而成。比珠光體的硬度更高。 ③ 馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物（ M）共析鋼奧氏體過冷到230℃ （ MS） 以下轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體。它實質(zhì)上 C在 ?Fe中的過飽和 固溶體。鋼的退火和正火 1）退火 將 鋼件加熱，保溫至鋼件加熱，保溫至奧氏體化后奧氏體化后 隨爐或埋入隨爐或埋入石灰中石灰中 使其冷卻使其冷卻 (緩慢緩慢 ) 的熱處理工藝。的熱處理工藝。目的細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性；細(xì)化晶粒，提高塑性和韌性；降低表層硬度，利于切削加工；降低表層硬度，利于切削加工；消除內(nèi)應(yīng)力。消除內(nèi)應(yīng)力。主要應(yīng)用于 鑄鋼件、鍛件、焊件 等多種毛坯加工前的 預(yù)備熱處理。應(yīng)用退火按其鋼種的應(yīng)用
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