【正文】 理。 2. 中溫回火 中溫回火溫度一般在 350℃ ～ 500℃ 之間，回火組織是在鐵素體基體上大量彌散分布著細粒狀滲碳體，即回火屈氏體組織。生產中根據工件所要求的力學性能、所用的回火溫度的高低，可將回火分為低溫、中溫和高溫回火?；鼗鸺訜峥杉铀龠@種自發(fā)轉變過程。 ④ 鋼中未溶第二相：鋼加熱奧氏體化時，未溶入奧氏體中的碳化物、氮化物及其他非金屬夾雜物，會成為奧氏體分解的非自發(fā)形核核心，使臨界冷卻速度增大，降低淬透性。例如承受彎曲或扭轉載荷的軸類零件，其外層承受應力最大，軸心部分應力較小，因此選用淬透性較小的鋼，淬透工件半徑的 1/3～ 1/2即可。顯然，在相同的冷卻條件下， D0越大，則鋼的淬透性也越大。試驗時將 25 100mm的標準試樣加熱至奧氏體狀態(tài)后迅速取出置于試驗裝置上，對末端噴水冷卻，試樣上距末端越遠的部分，冷卻速度越小，因此硬度值越低。 淬透層的深度規(guī)定為由工件表面至半馬氏體區(qū)的深度。例如，高碳鋼模具在 160℃ 的堿浴中分級淬火，既能淬硬，變形又小，所以應用很廣泛。 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 2) 雙介質淬火 工件先在較強冷卻能力介質中冷卻到 300℃ 左右，再在一種冷卻能力較弱的介質中冷卻，如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉變的內應力，減小工件變形開裂的傾向，可用于形狀復雜、截面不均勻的工件淬火。其特點是沸點高，冷卻能力介于水、油之間，常用于等溫淬火和分級淬火，處理形狀復雜、尺寸小、變形要求嚴格的工件等。目前工業(yè)上主要采用礦物油，如錠子油、機油等。淬火零件易變形開裂，因而適用于形狀簡單、截面較大的碳鋼零件的淬火。 3) 淬火冷卻方式 冷卻是淬火的關鍵，冷卻的好壞直接決定了鋼淬火后的組織和性能。 共析鋼和過共析鋼在淬火加熱之前已經球化退火了，故加熱到 Ac1以上 30℃～ 50℃ 不完全奧氏體化后，其組織為奧氏體和部分未溶的細粒狀滲碳體顆粒。 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 淬火 淬火是指將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫后以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻，使奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。對于含碳量大于%的碳鋼和合金工具鋼中存在的網狀滲碳體，正火可減少二次滲碳體量，并使其不形成連續(xù)網狀，為球化退火作組織準備。 再結晶退火主要用于消除冷變形加工 (如無冷軋、冷拉、冷沖 )產生的畸變組織，消除加工硬化而進行的低溫退火。 3. 球化退火 球化退火是將鋼件或毛坯加熱到略高于 Ac1 的溫度，經長時間保溫，使鋼中二次滲碳體自發(fā)轉變?yōu)轭w粒狀 (或稱球狀 )滲碳體，然后以緩慢的速度冷卻到室溫的工藝方法。各種退火的加熱溫度范圍和工藝曲線如圖 。 第 6章 鋼的熱處理工藝 鋼的熱處理工藝是指根據鋼在加熱和冷卻過程中的組織轉變規(guī)律所制定的鋼在熱處理時具體的加熱、保溫和冷卻的工藝參數。根據零件的使用條件和性能要求，結合零件的加工工藝過程，采用合理的熱處理手段，是提高零件力學性能、提高零件使用壽命的必要條件。通常用來改變零件整體的組織和性能。過共析鋼不宜采用完全退火，因為過共析鋼加熱至 Accm以上緩慢冷卻時，二次滲碳體會以網狀沿奧氏體晶界析出，使鋼的強度、塑性和沖擊韌性顯著下降。它是將鋼加熱到 400℃ ～ 500℃ (Ac1溫度以下 )，保溫一段時間，然后緩慢冷卻到室溫的工藝方法。 1. 作為最終熱處理 對強度要求不高的零件，正火可以作為最終熱處理。正火后組織為鐵素體 +索氏體，當含碳量大于 %時，正火后組織為索氏體。 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 圖 鋼的淬火溫度范圍 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 亞共析碳鋼在上述淬火溫度加熱，是為了獲得晶粒細小的奧氏體，淬火后可獲得細小的馬氏體組織。因此加熱溫度過高是不適宜的。圖 淬火冷卻曲線。但這兩種水基淬火介質在低溫區(qū) (300℃ ～ 200℃ )的冷卻速度亦很快。但是油溫過高，容易著火，一般應控制在 60℃ ～ 80℃ 。 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 圖 不同淬火方法示意圖 1— 單介質淬火 1— 雙介質淬火 3— 分級淬火 4— 等溫淬火 1) 單介質淬火 工件在一種介質中冷卻，如水淬、油淬。分級溫度以前都定在略高于 Ms點，工件內外溫度均勻以后進入馬氏體區(qū)。 淬透性是指鋼在淬火時獲得馬氏體的能力。 2) 淬透性的測量方法 目前測定鋼淬透性最常用的方法是末端淬火法，簡稱端淬法。例如淬透性值 ，即表示在淬透性帶上距末端 5mm處的硬度值為 40HRC， 即表示距末端 10mm～ 15mm處的硬度值為 35HRC。此時，心部的機械性能，特別是沖擊韌性很低。 ② 合金元素：除鈷以外，其余合金元素溶于奧氏體后，降低臨界冷卻速度，使過冷奧氏體的轉變曲線右移，提高鋼的淬透性，因此合金鋼的淬透性往往比碳鋼要好?；鼗鹗蔷o接淬火的一道熱處理工藝，大多數淬火鋼都要進行回火。 第四階段 (400℃ 以上 )：滲碳體的聚集長大與相的再結晶。低溫回火的目的是在保持高硬度 (58HRC～ 64HRC)、強度和耐磨性的情況下，適當提高淬火鋼的韌性，同時顯著降低鋼的淬火應力和脆性。高溫回火的組織為回火索氏體，即細粒狀滲碳體和鐵素體。根據脆化現象產生的機理和溫度區(qū)間，回火脆性可分為兩類： 1) 第一類回火脆性 (低溫回火脆性 ) 鋼在 250℃ ～ 350℃ 范圍內回火時出現的脆性稱為低溫回火脆性。 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 圖 鋼的韌性與回火溫度的關系 鋼的普通熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 鋼的表面熱處理 許多機器零件，如齒輪、凸輪、曲軸等是在彎曲、扭轉載荷下工作，同時受到強烈的摩擦、磨損和沖擊。將工件置于用銅管制成的感應圈中，向感應圈中通交流電時，在它的內部和周圍將產生一個與電流頻率相同的交變磁場，若把工件置于磁場中，則在工件 (導體 )內部產生感應電流，由于電阻的作用工件被加熱。因此，通過改變交流電的頻率，可以得到不同厚度的淬硬層，生產中一般根據工件尺寸大小及所需淬硬層的深度來選用感應加熱的頻率，見表 63。 由于以上特點，感應加熱表面淬火在熱處理生產中得到了廣泛的應用。精加工之前的調質熱處理有兩個重要目的：第一個目的是賦予主軸 (整體 )良好的綜合力學性能；第二目的是調整好表層組織，為感應加熱淬火作組織準備。 按表面滲入的元素不同，化學熱處理可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲鋁等。氣體滲碳介質可分為兩大類：一是液體介質 (含有碳氫化合物的有機液體 )，如煤油、苯、醇類和丙酮等，使用時直接滴入高溫爐罐內，經裂解后產生活性碳原子；二是氣體介質，如天然氣、丙烷氣及煤氣等，使用時直接通入高溫爐罐內，經裂解后用于滲碳。當滲碳零件有不允許高硬度的部位時，如裝配孔等，應在設計圖樣上予以注明。 鋼的化學熱處理 第 6章 鋼的熱處理工藝 零件滲碳終了出爐后緩慢冷卻，然后再重新加熱淬火，這稱為一次淬火法 [見圖 (c)]。該工藝復雜、成本高、效率低、變形大，僅用于要求表面高耐磨性和心部高韌性的重要零件。滲碳淬火并低溫回火是最終熱處理，目的是提高齒輪的抗磨損性能和抗接觸疲勞性能。 氣體滲氮是將氨氣通入加熱至滲氮溫度的密封滲氮爐中，使其分解出活性氮原子 (2NH3→3H2+2[N])并被鋼件表面吸收、擴散形成一定厚度的滲氮層。鑒于此，許多精密零件非常適宜進行滲氮處理。前者主要以滲碳為主，用于提高結構件 (如齒輪、蝸輪、軸類件 )的硬度、耐磨性和疲勞性；而后者以滲氮為主，主要用于提高工模具的表面硬度、耐磨性和抗咬合性。先進熱處理技術正走向定量化、智能化和精確控制的新水平，各種工程和功能新材料、新工藝，為熱處理技術提供了更加廣闊的應用領域和發(fā)展前景。從而也可以減少零件熱處理后的機加工余量及表面的清理工作。由于反應時放出大量熱量，故稱為放熱式氣氛。 1. 真空熱處理的優(yōu)越性 真空熱處理是和可控氣氛并駕齊驅的應用面很廣的無氧化熱處理技術，也是當前熱處理生產技術先進程度的主要標志之一。在真空中加熱時，工件表面的氧化物、油污發(fā)生分解并被真空泵排出，因而可得到表面光亮的工件。而且淬火介質也由最初僅能氣淬，發(fā)展到現在的油淬、水淬、硝鹽淬火等。此外，離子滲氮節(jié)約能源，滲氮氣體消耗少，操作環(huán)境無污染；滲氮速度快，是普通氣體氮化的 3～ 4倍。 形變熱處理的強化機理是：奧氏體形變使位錯密度升高，由于動態(tài)回復形成穩(wěn)定的亞結構，淬火后獲得細小的馬氏體，板條馬氏體數量增加，板條內位錯密度升高，使馬氏體強化。此工藝能獲得較明顯的強韌化效果，與普通淬火相比，強度可提高 10%～ 30%，塑性可提高 40%～ 50%，韌性成倍提高，見表 64。 形變熱處理在機械工業(yè)中的應用和發(fā)展速度很快，零件的類型和材料的品種不斷擴大。 鋼的熱處理新技術 第 6章 鋼的熱處理工藝 另外，對其他的零件，如軸承、汽輪機的渦輪盤以及某些結構零件，如活塞銷，扭力桿、螺釘等等，采用不同形式的形變熱處理對于改善其質量，提高工作的可靠性，延長使用壽命，均具有廣闊的前景。 由于化學氣相沉積反應溫度高，并需要通入大量氫氣，操作不當易產生爆炸，而且工件易產生氫脆，排出的廢氣含有 HCl危害氣體等缺點，近年來發(fā)展了物理氣相沉積方法。 第 6章 鋼的熱處理工藝 本 章 習 題 1. 何謂鋼的退火？退火種類及用途如何？ 2. 何謂鋼的正火？目的如何？有何應用？ 3. 在生產中為了提高亞共析鋼的強度，常用的方法是提高亞共析鋼中珠光體的含量，問應該采用什熱處理工藝？ 4. 淬火的目的是什么？淬火方法有幾種？比較幾種淬火方法的優(yōu)缺點？ 5. 試述亞共析鋼和過共析鋼淬火加熱溫度的選擇原則。試問應選擇什么材料及熱處理工藝？ 15. 用 T10鋼制造形狀簡單的車刀，其工藝路線為鍛造 →熱處理 →機加工 →熱處理 →磨加工。 :25:3606:25Feb2310Feb23 1故人江海別，幾度隔山川。 , February 10, 2023 很多事情努力了未必有結果，但是不努力卻什么改變也沒有。 2023年 2月 10日星期五 6時 25分 36秒 06:25:3610 February 2023 1空山新雨后，天。 :25:3606:25Feb2310Feb23 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 :25:3606:25:36February 10, 2023 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 (2) 指出車刀在使用狀態(tài)下的顯微組織和大致硬度。試問鍛后應進行何種熱處理？為什么？ 10. 現有一批 45鋼普通車床傳動齒輪，其工藝路線為鍛造 →熱處理① →機械加工 →熱處理② →高頻淬火 →回火。它具有沉積溫度低、沉積速度快、滲層成分和結構可控制、無公害等特點。它雖然是主要針對磨損和腐蝕，但隨著社會發(fā)展和人類生活需求的提高，產品的外觀裝飾顯得越來越重要，所以表面處理工藝也得到迅速的發(fā)展?？赏瑫r提高強度、塑性、沖擊韌性及疲勞強度。圖 溫形變熱處理示意圖。彌散析出的碳氮化物阻止奧氏體長大，轉變后的馬氏體板條更加細化，產生細晶強化。 鋼的熱處理新技術 第 6章 鋼的熱處理工藝 圖 離子滲氮示意圖 1— 真空容器 2— 直流電源 3— 測溫裝置系統(tǒng) 4— 真空泵 5— 滲劑氣體調節(jié)裝置 6— 待處理工件 鋼的熱處理新技術 第 6章 鋼的熱處理工藝 2. 離子滲碳 離子滲碳是將工件裝入溫度在 900℃ 以上的真空爐內，在通入碳氫化合物(CH4或 C3H8)的氣氛中加熱，同時在工件 (陰極 )和陽極之間施加高壓直流電，產生輝光放電使活化的碳被離子化，在工件附近加速從而轟擊工件表面進行滲碳。 1. 離子滲氮 離子滲氮是在真空室內進行的 (見圖 )，工件接高壓直流電源的負極，真空鐘罩接正極。 ④ 脫氣作用。據國內外經驗，工件真空熱處理的畸變量僅為鹽浴加熱淬火的三分之一，因而它還屬于清潔和精密生產技術范疇。 3. 滴注式氣氛 用液體有機化合物 (如甲醇、乙醇、丙酮、