[工學(xué)]第四章鋼的熱處理(參考版)
2025-02-20 12:02本頁面
【正文】 試分析： (1)球化退火、淬火及低溫回火的目的 （ 2）球化退火、淬火及低溫回火的工藝參數(shù) 。 6） T12鋼加熱到 900 ℃ 后，投入水中冷卻。 4） T12鋼加熱到 700℃ 后，投入水中冷卻。 2） 45鋼加熱到 750℃ 后，投入水中冷卻。 離子氮化爐 課后作業(yè) ? T8鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線如圖，鋼在 625度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，并經(jīng)過不同時(shí)間保溫，按圖示 4曲線冷卻至室溫，試問各獲得什么組織？然后進(jìn)行中溫回火后又各獲得什么組織？ 700 600 500 1 2 3 4 Ms Mf A1 分別比較說明 45鋼、 T12鋼經(jīng)不同熱處理后硬度值的高低，并說明其原因。 ? 離子氮化法是在電場(chǎng)作用下，使電離的氮離子高速?zèng)_擊作為陰極的工件。 ? 3）常用氮化方法 ? 氣體氮化法與離子氮化法。 2）氮化溫度 ： 500570℃ 。 ? 1）氮化用鋼 井式氣體氮化爐 為含 Cr、 Mo、 Al、 Ti、 V的中碳鋼。 ? 優(yōu)點(diǎn)：表面質(zhì)量好， ? 滲碳速度快。 ? 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單； ? 缺點(diǎn)：滲速慢，勞 ? 動(dòng)條件差。 ? ② 固體滲碳法 ? 將工件埋入滲劑中，裝箱密封后在高溫下加熱滲碳。 ? 滲劑為氣體 (煤氣、液化氣等 )或有機(jī)液體 (煤油、甲醇等 )。碳高則心部韌性降低。 ? 1）滲碳目的 提高工件表面硬度、 耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。 ? 根據(jù)滲入的元素不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、氮化、多元共滲、滲其他元素等。 ? 與表面淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織，還改變其化學(xué)成分。效率高，質(zhì)量好。成本低，但質(zhì)量不易控制。 鋼的表面淬火 1. 感應(yīng)加熱表面淬火： 利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨 大渦流，使工件表面迅速加熱的 方法。 ? 表面淬火 就是通過快速將零件表面加熱使鋼 表層奧氏體化 ，而心部未被加熱，然后淬火冷卻，使 表層獲得馬氏體組織 ，而心部組織并未發(fā)生變化，達(dá)到“ 外硬內(nèi)韌 ”狀態(tài)。 鋼的表面熱處理 ? 適用于承受 彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊 的零件。它是將鋼加熱到（ ）區(qū)，使鋼進(jìn)行重結(jié)晶，從而解決鑄鋼件、鍛件的粗大晶粒和組織不均問題。 課堂練習(xí) ? 1．高碳鋼最佳切削性能的熱處理工藝方法應(yīng)是（ ） ? A、退火 B、調(diào)質(zhì) C、正火 D、淬火 ? 將鋼加熱到 AC3以上 3050℃ （亞共析鋼）或ACcm以上（ ）（過共析鋼），保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝叫做正火?？赏ㄟ^正火后重新淬火來消除?？刹捎孟鄳?yīng)措施加以防治。用于工具、模具、軸承、 滲碳件及經(jīng)表面淬火的工件。調(diào)質(zhì)廣泛用于處理重要的結(jié)構(gòu)零件，如軸、齒輪 等。 3）高溫回火 （ 500～ 650℃ ） 組織為回火索氏體，具有良好的綜合機(jī)械性能。 ④ 注意： 回火屈氏體、回火索氏體和球狀珠光體 與過冷奧氏體直接分解得到的屈氏體、索氏 體和珠光體的力學(xué)性能有顯著區(qū)別。 ② 回火溫度在 200～ 300℃ ,高碳鋼的硬度再次升高 ,中、低碳鋼 硬度緩慢降低。如圖為硬度與回火溫度的關(guān)系。如圖所示。如圖所示。 ② 殘余奧氏體分解 主要發(fā)生在 200～ 300℃ ，殘余奧氏體分解 為 ε碳化物和過飽和 α，但組織仍是回火馬氏體。 A1 MS Mf 時(shí)間 溫度 等溫退火 P 退火 (爐冷 ) 正火 (空冷 ) S (油冷 ) T+M+A’ 等溫淬火 B下 M+A’ 分級(jí)淬火 M+A’ 淬火 (水冷 ) 淬火 P P 均勻 A 細(xì) A ？ ？ ？ ? 不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物 (共析鋼 ) 三、鋼的回火 1．回火的目的 ① 降低脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力 ② 獲得工藝所要求的力學(xué)性能 ③ 穩(wěn)定工件尺寸 ④ 對(duì)某些高淬透性的合金鋼，可降低硬度，以利加工 2．淬火鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變 1）回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 淬火鋼組織發(fā)生以下四階段的變化： ① 馬氏體分解：主要發(fā)生在 100～ 200℃ ， 馬氏體中的碳以 ε碳化物（ FexＣ）的形 式析出，析出的碳化物以極小片狀分布 在馬氏體基體上，這種組織稱為回火馬氏體，用“ M回 ”表示。 ② 對(duì)于承受彎曲和扭轉(zhuǎn)的軸類、齒輪類零件，可選用低淬透 性的鋼制造。 ? 淬硬性 是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示。 是選材和制訂 熱處理工藝的 重要依據(jù)之一。多用于形狀復(fù)雜和要求較高的小件。 4）等溫淬火 將加熱工件在稍高于 Ms點(diǎn)附近溫度的鹽浴或堿浴中冷卻并保溫足夠時(shí)間而獲得下貝氏體組織的淬火方法。 3）分級(jí)淬火法 將加熱的工件在 Ms點(diǎn)附近的鹽浴或堿浴中淬火，然后取出緩冷的淬火方法。如水淬油冷或油淬空冷。 1）單液淬火法 將加熱的工件放入一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻至室溫的操作方法，如水淬、油淬等。 ④ 水是經(jīng)濟(jì)且冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì)。這類介質(zhì)只 適用于形狀復(fù)雜和變形要求嚴(yán)格的小件的分級(jí)淬火和等溫淬火。 ⑤ 油主要用于合金鋼或小尺寸碳鋼工件的淬火。 ② 要想既得到馬氏體又避免變形和開裂，理想的淬火冷卻曲 線如圖所示。使鋼硬度、耐磨性下降，脆性、變形開裂傾向增加。 ? ⑵ 共析鋼 ? 淬火溫度 Ac1+3050℃ ? 淬火組織 M+A’。 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℃ 。 淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫
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