【文章內(nèi)容簡介】 單介質(zhì)淬火適用于形狀簡單的碳鋼和合金鋼工件。 ? 雙介質(zhì)淬火： 先將奧氏體狀態(tài)的工件在冷卻能力強(qiáng)的淬火介質(zhì)中冷卻至接近 Ms 點(diǎn) 溫度時(shí)，再立即轉(zhuǎn)入冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)中冷卻，直至完成馬氏體轉(zhuǎn)變。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 28 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 ? 分級淬火： 將奧氏體狀態(tài)的工件首先淬入略高于鋼的 Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴爐中保溫，當(dāng)工件內(nèi)外溫度均勻后，再從浴爐中取出空冷至室溫，完成馬氏體轉(zhuǎn)變。 雙介質(zhì)淬火和分級淬火能有效地減少熱應(yīng)力和相變應(yīng)力，降低工件變形和開裂的傾向，所以可用于形狀復(fù)雜和截面不均勻的工件的淬火。 ? 等溫淬火： 將奧氏體化后的工件在稍高于 Ms 溫度的鹽浴或堿浴中冷卻并保溫足夠時(shí)間，從而獲得 下貝氏體 組織的淬火方法。 該方法大大降低內(nèi)應(yīng)力，減少變形，適合處理復(fù)雜和精度要求高的小件，如彈簧、螺栓等。缺點(diǎn)是生產(chǎn)中期長、生產(chǎn)效率低。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 29 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 二、鋼的淬透性 概念 淬透性： 鋼接受淬火時(shí)形成馬氏體的能力。 不同成分的鋼，淬火時(shí)形成馬氏體的能力不同，容易形成馬氏體的鋼淬透性高 (好 )，反之則低 (差 )。例如：合金鋼 (40CrNiMo)比碳素鋼 (45鋼 )淬透性好。 淬透性測定方法 淬透性的測定方法很多，目前應(yīng)用得最廣泛的是“ 末端淬火法 ” (GB22563)，簡稱 端淬試驗(yàn) 。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 30 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 31 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 第九章 金屬熱處理工藝 關(guān)于淬透性曲線 ?實(shí)驗(yàn)測出的各種鋼的 淬透性曲線 均收集在有關(guān)手冊中。同一牌號(hào)的鋼，由于化學(xué)成分和晶粒度的差異，淬透性曲線實(shí)際上為有一定波動(dòng)范圍的淬透性帶。 ?根據(jù) GB22563規(guī)定，鋼的淬透性值用 表示。其中 J 表示末端淬火的淬透性， d 表示距水冷端的距離， HRC為該處的硬度。 例如： 淬透性值 表示距水冷端 5mm試樣硬度為 42HRC。 2/2/2023 32 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 淬透層深度 ? 淬透層深度： 試樣表面至 半馬氏體區(qū) (馬氏體和非馬氏體組織各占一半 )的 距離。 ? 半馬氏體組織的確定 ： ?硬度測試法： M 中含非 M組織不多時(shí)，硬度變化不大；非 M組織量增至 50%時(shí)，硬度陡然下降，曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)。半馬氏體組織的硬度主要與碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，而與合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系不大。 ?斷口觀察法： 淬火試樣的斷口上，以馬氏體為界，發(fā)生由脆性斷裂向韌性斷裂的變化，并且其酸蝕斷面呈現(xiàn)明顯的分界線。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 33 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 34 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 ?淬透性 、 淬透層深度 和 淬硬性 三個(gè)概念的區(qū)別 ?淬透性 : 是鋼在淬火時(shí)形成馬氏體的能力，是鋼在規(guī)定條件下的一種工藝性能， 取決于上臨界冷卻速度 VK 。 ?淬透層深度 : 是指實(shí)際工件在具體條件下淬火得到表面馬氏體到 半馬氏體 處的距離，它與鋼的淬透性、工件的截面尺寸和淬火介質(zhì)的冷卻能力有關(guān)。淬透性好 ,工件截面尺寸小，淬火介質(zhì)的冷卻能力強(qiáng)，則淬透層深度越大。在同樣淬火條件下， 淬透層深度 越大，則反映鋼的 淬透性 越好。 ?淬硬性 : 指鋼淬火后能達(dá)到的最高硬度，主要取決于馬氏體的含碳量， C%↑→淬硬性 ↑。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 35 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 第九章 金屬熱處理工藝 淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能的比較 (a)完全淬透 (b)淬透較大厚度 (c)淬透較小厚度 2/2/2023 36 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 影響淬透性的因素 鋼的淬透性由其臨界冷卻速度決定 ， 臨界冷卻速度越小 ， 即奧氏體越穩(wěn)定 ， 則鋼的淬透性越好 。 故凡影響奧氏體穩(wěn)定性的因素 ， 均影響鋼的淬透性 。 ① 碳含量 在碳鋼中 ， 碳含量影響鋼的臨界冷卻速度 。 共析鋼的臨界冷速最小 ， 淬透性最好；亞共析鋼隨碳含量減少 ， 臨界冷速增加 ， 淬透性降低；過共析鋼隨碳含量增加 ， 臨界冷速增加 ， 淬透性降低 。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 37 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 38 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 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 C曲線 右移，提高鋼的淬透性，因此 合金鋼往往比碳鋼的淬透性要好。 ③ 奧氏體化溫度 ：提高奧氏體化溫度，將使奧氏體晶粒長大、成分均勻，可減少珠光體的生核率，降低鋼的臨界冷卻速度，增加其淬透性。 ④ 鋼中未溶第二相 ：鋼中未溶碳化物、氮化物及其它非金屬夾雜物，可成為奧氏體分解的非自發(fā)核心，使臨界冷卻速度增大，降低淬透性。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 39 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 淬透性曲線的應(yīng)用 ?可比較不同鋼種的淬透性，方便選材。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 40 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 ?淬透性不同的鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，沿截面的組織和機(jī)械性能差別很大。 第九章 金屬熱處理工藝 40CrNiMo 40Cr 40鋼 全部回火 S 回火S 回火S S＋F 回火S 回火S S＋ F 淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能的比較 2/2/2023 41 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 ?淬透性與選材： 截面較大形狀復(fù)雜以及受力較苛刻的螺栓、拉桿、鍛模、錘桿等工件，要求截面機(jī)械性能均勻，應(yīng)選用淬透性好的鋼。 而承受彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷的軸類零件、外層受力較大，心部受力較小，可選用淬透性較低的鋼種。 第九章 金屬熱處理工藝 2/2/2023 42 材料科學(xué)與工程學(xué)院多媒體課件 167。 鋼的回火 回火： 鋼件淬火后，為了消除內(nèi)應(yīng)力并獲得要求的組織和性能，將其加熱到 Ac1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。 一、為什么要回火 ?淬火后得到