【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀 . ? 二、正火 ? 正火是將 亞共析鋼 加熱到 Ac3+30~ 50℃ ， 共析鋼 加熱到 Ac1+30~50℃ ， 過共析鋼 加熱到 Accm+30~ 50℃ 保溫 后 空冷 的工藝。 ? 正火比退火冷卻速度大。 ? 正火后的組織： ● %C時(shí)，組織為 F+S； ● ?%C時(shí)，組織為 S 。 正火溫度 ? 正火的目的 ? ⑴ 對(duì)于低、中碳鋼 (≤%) ，目的與退火的相同。 ? ⑵ 對(duì)于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。 ? ⑶ 普通件最終熱處理。 ? 要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火 ,高碳鋼用球化退火 . 熱處理與硬度關(guān)系 合適切削加工硬度 第五節(jié) 鋼的淬火 ? 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 . ? 淬火是應(yīng)用最廣的熱處理工藝之一。 ? 淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的性能 . 真空淬火爐 一、 鋼的淬火工藝 ? 碳鋼 ? ⑴ 亞共析鋼 淬火溫度為 Ac3+3050℃ 。 ? 亞共析鋼淬火組織： ?%C時(shí)為 M； ?%C時(shí)為 M+A’。過高T，則 M粗大，過低 T，組織中出現(xiàn) F，硬度不足，強(qiáng)度不高 ? ⑵ 共析鋼 ? 淬火溫度為 Ac1+3050℃ ；淬火組織為 M+A’。 ? ⑶ 過共析鋼 ? 淬火溫度 : Ac1+3050℃ . ? 溫度高于 Accm，則奧氏體晶粒粗大、含碳量高，淬火后馬氏體晶粒粗大、 A’量增多。使鋼硬度、耐磨性下降，脆性、變形開裂傾向增加。 ? 淬火組織 : M+Fe3C顆粒 +A’。 (預(yù)備組織為 P球 ) ? 合金鋼 ? 由于多數(shù)合金元素 (Mn、 P除外 )對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大有阻礙作用 ， 因而合金鋼淬火溫度比碳鋼高 。 ? ⑴ 亞共析鋼淬火溫度為 Ac3+ 50~100℃ 。 ? ⑵ 共析鋼 、 過共析鋼淬火溫度為 Ac1+50~100℃ 。 鋼坯加熱 二、淬火介質(zhì) ? 理想的冷卻曲線應(yīng)只在 C曲線鼻尖處快冷，而在 Ms附近盡量緩冷，以達(dá)到既獲得馬氏體組織，又減小 理想淬火曲線示意圖 Ms Mf 內(nèi)應(yīng)力的目的。但目前還沒有找到理想的淬火介質(zhì)。 ? 常用淬火介質(zhì)是水和油 . ? 水的冷卻能力強(qiáng)，但低溫卻能力太大，只使用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼件。 ? 油在低溫區(qū)冷卻能力較理想，但高溫區(qū)冷卻能力太小，使用于合金鋼和小尺寸的碳鋼件。 ? 熔鹽作為淬火介質(zhì)稱鹽浴，冷卻能力在水和油之間 ,用于形狀復(fù)雜件的分級(jí)淬火和等溫淬火。 ? 聚乙烯醇、硝鹽水溶液等也是工業(yè)常用的淬火介質(zhì) . 三、淬火方法 ? 采用不同的淬火方法可彌補(bǔ)介質(zhì)的不足。 ? 單液淬火法 ? 加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫的淬火方法。 ? 操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 各種淬火方法示意圖 1— 單液淬火法 2— 雙液淬火法 3— 分級(jí)淬火法 4— 等溫淬火法 ? 雙液淬火法 ? 工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷，卻躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如水淬油冷，油淬空冷 . ? 優(yōu)點(diǎn)是冷卻理想，缺點(diǎn)是不易掌握。用于形狀 復(fù)雜的碳鋼件及大型合金鋼件。 ? 分級(jí)淬火法 ? 在 Ms附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫度均勻后再取出緩冷。 ? 可減少內(nèi)應(yīng)力，用于小尺寸工件。 鹽浴爐 ? 等溫淬火法 ? 將工件在稍高于 Ms 的鹽浴或堿浴中保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間，從而獲得下貝氏體組織的淬火方法。 ? 經(jīng)等溫淬火零件具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火應(yīng)力小 . ? 適用于形狀復(fù)雜及要求較高的小型件。 （一）淬透性的概念 M量和硬度隨深度的變化 ? 淬透性 是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示。 ? 淬硬層深度 是指由工件表面到半馬氏體區(qū) (50%M + 50%P)的深度。 ? 淬硬性 是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力 . 四 、 鋼的淬透性和淬硬性 （二） 淬透性與淬硬層深度的關(guān)系 ? 同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)。工件尺寸小、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。 ? 淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無關(guān)。 它只用于不同 材料之間的比較，是通過尺寸、冷卻介質(zhì)相同時(shí)的淬硬層深度來確定的。 （三）影響淬透性的因素 ? 鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度 Vk， Vk越小，淬透性越高。 ? Vk取決于 C曲線的位臵，C 曲線越靠右， Vk越小。 ? 因而凡是影響 C曲線的因素都是影響淬透性的因素 .即 除 Co 外，凡溶入奧氏體的合金元素都使鋼的淬透性提高；奧氏體化溫度高、保溫時(shí)間長(zhǎng)也使鋼的淬透性提高。 （四） 淬透性的測(cè)定及其表示方法 ? 淬透性的測(cè)定常用 末端淬火法 示， J 表示末端淬透性， d 表示半馬氏體區(qū)到水冷端的距離，HRC 為半馬氏體區(qū)的硬度。 ? 淬透性的表示方法 ? 用淬透性曲線表示 dHRCJ即用 表 五、鋼的淬火變形和開裂 （ 1） 熱應(yīng)力和相變應(yīng)力 ? 熱應(yīng)力 — 工件在加熱和冷卻時(shí)，各部位存在溫差，導(dǎo)致膨脹和冷縮不同所引起的應(yīng)力 ? 相變應(yīng)力 — 相變前后比容不同，溫差不同相變不同時(shí)，則引起應(yīng)力 （ 2） 變形的基本規(guī)律 P100 表 64 （ 3） 減少變形的措施 合理選擇鋼材與正確設(shè)計(jì)零件 正確鍛造和預(yù)備熱處理 采用合理的熱處理工藝 第六節(jié) 鋼的回火 ? 回火 是指將淬火鋼加熱到 A1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。 ? 一、回火的目的 ? 減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力 , 防止變形或開裂 . ? 獲得所需要的力學(xué)性能 。淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌性。 螺桿表面的淬火裂紋 ? 穩(wěn)定尺寸 。 淬火 M和 A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向?；鼗鹂墒?M與 A’轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止使用時(shí)變形。 ? 對(duì)于某些高淬透性的鋼 ，空冷即可淬火，如采用 回火軟化既能 降低硬度 ，又能 縮短軟化周期 。 ? 未經(jīng)淬火的鋼回火無意義，而淬火鋼不回火在放臵使用過程中易變形或開裂。 鋼經(jīng)淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火。 二、回火時(shí)組織轉(zhuǎn)變 ? 馬氏體的分解 ? ?100℃ 回火時(shí)，鋼的組織無變化。 ? 100200℃ 加熱時(shí)，馬氏體將發(fā)生分解 ,從馬氏體中析出 ? 碳化物 (? FeXC)， 使馬氏體過飽和度降低。 析出的碳化物以細(xì)片狀分布在馬氏體基體上，這種組織稱回火馬氏體 ，用 M回 表示。 透射電鏡下的回火馬氏體形貌 回火馬氏體 ? 在光鏡下 M回 為黑色， A’為白色。 ? ? %C 時(shí)，不析出碳化物。只發(fā)生碳在位錯(cuò)附