[工學(xué)]第四章鋼的熱處理(編輯修改稿)
2025-03-16 12:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 氏 體 M針 MS~Mf 非擴(kuò)散型 針狀 6065 淬火 M*板條 MS~Mf 板條狀 50 淬火 2．過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻曲線(xiàn) 實(shí)際生產(chǎn)中，過(guò)冷奧氏體是在連續(xù)冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變的。連續(xù)冷卻曲線(xiàn)稱(chēng)為 CCT曲線(xiàn)。 共析鋼的 CCT曲線(xiàn)如圖所示。 ① CCT曲線(xiàn)由 A→P 轉(zhuǎn)變開(kāi)始線(xiàn) Ps和終了線(xiàn) Pz及 A→P 轉(zhuǎn)變中 止線(xiàn) K組成。 ② 與 TTT曲線(xiàn)相比， CCT曲線(xiàn) 稍位于右下方。 ③ 曲線(xiàn)中沒(méi)有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。 ④ 當(dāng)連續(xù)冷卻曲線(xiàn)碰到 K線(xiàn)時(shí)， A→P 則中止； 冷至 Ms點(diǎn)以下 ，則 A→M 。 ⑥ V’k為 TTT曲線(xiàn)的臨界冷卻曲線(xiàn)。 因 CCT曲線(xiàn)測(cè)定困難，可參照 TTT曲線(xiàn)確定轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。如： ① 冷卻速度為 ℃ /s時(shí)，組織為索氏體； ② 冷卻速度為 33℃ /s時(shí)，組織為屈氏體和馬氏體； ③ 冷卻速度大于 138℃ /s時(shí)，組織為馬氏體和殘余奧氏體。 ⑤ Vk為 CCT曲線(xiàn)的臨界冷卻速度。 鋼的退火與正火 ? 機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）→預(yù)備熱處理 →機(jī)加工 →最終熱處理。 ? 退火與正火工藝主要用于預(yù)備熱處理，只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理。 退火與正火的目的 ① 調(diào)整硬度以便進(jìn)行切削加工 ② 消除殘余應(yīng)力 ③ 細(xì)化晶粒，改善組織 ④ 為最終熱處理做好組織上的準(zhǔn)備 、鋼的 退火 將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后 緩慢冷卻 （爐冷） 的熱處理工藝叫做退火。 退火工藝從物理冶金角度可分為： 第一類(lèi)退火：擴(kuò)散退火、再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火等。 第二類(lèi)退火：完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火等。 1） 完全退火 將亞共析鋼加熱到 Ac3+30～ 50℃ ，保溫后緩冷的退火工藝稱(chēng)為完全退火。 目的：降低硬度，消除內(nèi)應(yīng)力。 2）等溫退火 將亞共析鋼加熱到 Ac3 +30～ 50℃ 、過(guò)共析鋼加熱到Ac1+30～ 50℃ ， 保溫后快冷到 Ar1以下某一溫度保溫 ，然后出爐空冷。如圖是高速鋼等溫退火與普通退火的比較 3）球化退火 將共析鋼或過(guò)共析鋼加熱到 Ac1 +20～ 30℃ ，保溫適當(dāng)時(shí)間后緩慢冷卻的熱處理工藝稱(chēng)為球化退火。 目的：降低硬度，改善切削加工性能；形成球狀珠光體（如 圖所示），為后面的淬火作組織準(zhǔn)備。 4）擴(kuò)散退火 將工件加熱到略低于固相線(xiàn)溫度，保溫后緩慢冷卻的熱處理工藝稱(chēng)為擴(kuò)散退火。 目的：消除成份偏析。 5）去應(yīng)力退火 將工件加熱到 Ac1以下某一溫度，保溫后隨爐冷卻的 熱處理工藝稱(chēng)為去應(yīng)力退火。 目的：消除鑄、鍛、焊的內(nèi)應(yīng)力。 退火分類(lèi) 加熱溫度 冷卻方式 主要目的 適用范圍 完全退火 球化退火 等溫退火 擴(kuò)散退火 去應(yīng)力退火 再結(jié)晶退火 A3線(xiàn)以上 3050176。 C A1線(xiàn)以上 2040176。 C A3線(xiàn)以上 3050176。 C A3線(xiàn)以上 150250176。 C A1線(xiàn)以下 600650176。 C 再結(jié)晶以上 150176。 C 緩慢冷卻 緩冷至 600176。 C空冷 快冷至 A1線(xiàn) 下保溫 緩慢冷卻 緩慢冷卻 緩慢冷卻 消除粗晶和 不均勻組織 將片狀 P變?yōu)? 球狀 P 獲得均勻組織 消除偏析 消除殘余應(yīng)力 消除加工硬化 亞共析鋼 過(guò)共析鋼 合金鋼 高合金鋼 合金鋼鑄錠 鑄件 鑄、鍛、焊件 冷塑性變形件 、鋼的正火 ? 將鋼加熱到 Ac3或 Accm以上30～ 50℃ ，保溫后在 空氣中冷卻 得到 珠光體 基體組織的熱處理工藝，稱(chēng)正火。 ? 特點(diǎn)： ? a)冷卻速度比退火快，周期短、能耗少。 ? b)組織細(xì)小（索氏體），因而鋼的力學(xué)性能有所提高。 正火的主要目的 ? ① 細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度，提高亞共析鋼硬度， 改善切削加工性（避免“粘刀”現(xiàn)象） 。 ? ②對(duì)過(guò)共析鋼進(jìn)行正火，可 減少或消除網(wǎng)狀碳化物（二次滲碳體）， 為球化退火做準(zhǔn)備； ? ③ 取代部分完全退火 （正火操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期短，消耗少），對(duì)低碳鋼、含碳較低的中碳鋼可達(dá)到消除應(yīng)力。 ? ④可作為淬火前的預(yù)備熱處理，也可用于普通零件的最終熱處理。 鋼的種類(lèi) 正 火 主 要 目 的 低碳 低合金鋼 中碳鋼 過(guò)共析鋼 高合金鋼 消除過(guò)熱組織、細(xì)化晶粒、改善切削性 消除組織缺陷、保持硬度、為調(diào)質(zhì)做準(zhǔn)備 消除網(wǎng)狀二次滲碳體、為球化退火和淬火做準(zhǔn)備 淬火作用（空淬） ? 各種退火和正火的加熱溫度范圍不同（見(jiàn)圖 )，正火比退火加熱溫度高。 ? 正火比退火冷卻速度快。 ? 正火得到的索氏體組織比退火得到的珠光體細(xì)，所以對(duì)于同一種材料正火比退火具有較高的力學(xué)性能 。 ? 正火比退火的生產(chǎn)周期短 、生產(chǎn)率高 、 操作簡(jiǎn)單 、 經(jīng)濟(jì)性好 。 退火強(qiáng)調(diào)軟化 ， 正火強(qiáng)調(diào)高效率 。 思考：退火與正火的不同點(diǎn) ? 鋼的淬火與回火是熱處理工藝中最重要、用途最廣泛的工序。 ? 通過(guò)淬火可以顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度； ? 通過(guò)回火可以消除淬火鋼的殘余內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定鋼的組織； ? 淬火和回火工藝是密不可分的。 淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于Vk速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。 淬火的目的： 獲得馬氏體組織，提高鋼的硬度和耐磨性，是強(qiáng)化鋼材的重要方法。 真空淬火爐 、鋼的淬火 淬火質(zhì)量取決于三要素： 加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度 一、淬火溫度 亞共析鋼 淬火溫度： Ac3+3050℃ 。 65MnV鋼 (%C) 淬火組織 45鋼 (含 %
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