【正文】 時效處理：（尺寸穩(wěn)定處理）某些量具等精密工具為了保持淬火后的高硬度和耐磨性及穩(wěn)定的尺寸，需在 100～ 180℃進行長時間的低溫加熱，保溫（ 10～ 50 小時），隨爐冷卻的工藝。例如：軸、絲杠、 齒輪、連桿等。 （ 3）高溫回火（ 500～ 650℃）組織：回火索氏體 HRC15～ 25 （ HB200～ 250）。 應用于需要較高彈性、韌性的材料零件等。例如：刃具、量具、模具、滾動軸承等。 （ 1）低溫回火（ 150～ 250℃）：組織：回火馬氏體 HRC58～ 64。 ℃ A1 550 Ms 金屬工藝學 教案 33 V1 V2 V3 V4 Mf 0 T（ s） 二、回火： 定義：將淬火后的鋼加熱到 Ac1 以下某一溫度，保溫一定時間（ 1～ 5 小時），然后冷卻的一種工藝。） 應用：游標卡尺、螺旋尺、鋼尺、砝碼等。 冷處理： 把淬冷到室溫的鋼繼續(xù)冷卻到－ 70～－ 80℃，保溫一段時間，使殘余過冷奧氏體在繼續(xù)冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 （等溫淬火硬度雖然沒有分級淬火高，但工件在獲得較高硬度的同時還具有良好的塑性和韌性，還可以有效地減少應力和變形，其缺點是不適應用界面尺寸 大的工件，其 心部易產(chǎn)生珠光體，生產(chǎn)周期長，適用于薄、細而形狀發(fā)復雜的零件。） 應用：油泵齒輪、滾珠、滾針等。 分級淬火： 把工件加熱到淬火溫度，經(jīng)保溫后，迅速冷卻到 Ms 點，附近，稍加停留（ A′ B），待工件表面和中心溫度基本一致時，再取出放入油中或空氣中冷卻冷卻―― 熱浴淬火法。技術(shù)還要熟練）。 雙液淬火： 把加熱到淬火的溫度的工件，經(jīng)保溫后，先放入水或鹽水中冷到 400～ 金屬工藝學 教案 32 300℃，再迅速移到油中或空氣中冷卻－水淬油冷法。在水中或鹽水中進行單液淬火，操作雖然簡單，單淬火變形大，如果采用油冷又難以取得淬硬的效果，這就可將油、水冷卻結(jié)合起來進行如下的 雙液淬火）。 單液淬火： 把鋼加熱到淬火溫度，經(jīng)保溫后，放入一種冷卻介質(zhì)中。 （機油溫度不能提的太高，過高的油溫將會引起油面的燃燒，油長時間使用易老化，為了尋求理想的淬火介質(zhì)：水玻璃溶液、聚乙烯醇水溶液聚醚水溶液 … .而當前熱處理工藝發(fā)展的趨勢是：在淬 火冷卻介質(zhì)的改進和研究方向，主要是在現(xiàn)有的淬火油中加入各種添加劑，以提高冷卻能力，減緩油的老化，延長使用時間， …… ..）。 礦物油（機油）： 合金鋼 優(yōu)點： 300～ 200℃ 、 V＝ 30℃ /S ； 工件不會變形、開裂。 （若水溫超過 40℃，在 650～ 550℃，冷卻速度大為 A′→ P、 S、 T、B,不 易淬硬，水中淬火易形成表面蒸氣膜，若不及時去掉，影響工 件內(nèi)部冷卻形成軟點。 水： 碳鋼 優(yōu)點： 650～ 550℃、 V＝ 600℃ /S ； A′ P、 S、 T、 B。而且冷卻介質(zhì) 使用過程中不易變質(zhì)，不易燃，無毒性，無污染，來源充足，價格便宜，能反復多次重復使用。（ c）理想淬火劑的冷卻曲線。 M 溫度 Ac1 N N Ms T （ a） （ b） （ c） Mf 0 時間 金屬工藝學 教案 31 共析鋼等溫冷卻 C 曲線圖 （ a）實際水中的冷卻曲線。 （ 2）合理選擇淬火冷卻介質(zhì)。（ Vk） 目的：獲得馬氏體組織，從而提高鋼的硬度和耐磨性。、共析鋼及過共析鋼 Ac1＋ 30～ 50176。 課型：理論課 教學過程 第三節(jié) 淬火和回火 復習舊課：退火和正火的目的及其應用。 重點與難點：淬火和回火的目的、方法及其應用。 ℃ ℃ A3 912 A1 727 ① ③ ② ⑤ ④ T 0 ① 擴散退火 ％ ② 完全退火 ③ 球化退火 ④ 正火 ⑤ 去應力退火 布置作業(yè)： 課后總結(jié)： 金屬工藝學 教案 30 授課時間： 班級： 本課課題：鋼的熱處理 教學目的和要求： 、方法及其應用。 但是難于消除再結(jié)晶退火。（冷卻速度較大，網(wǎng)狀來不及形成） ③改善鋼的組織。 目的： ①提高低碳鋼的硬度。（加熱溫度高，保溫時間長，成本高，鋼的燒損量大，晶粒粗大），這種工藝是為了消除鋼中的成分不均勻 的現(xiàn)象。 P＋ Fe3C 網(wǎng) →學生分析。（低溫退火） 若用于消除加工硬化（ 650～750℃ ），空冷，則稱為再結(jié)晶退火。 有些難于形成顆粒球狀滲碳體的鋼，可以多次并重復上述過程－循環(huán)退火（周期化退火）。 組織分析： P＋ Fe3C 網(wǎng) → A＋ Fe3C 網(wǎng) → A′＋ Fe3C 球 → P＋ Fe3C 球 。 組織分析： P＋ F→ A→ A′→ P＋ F （重結(jié)晶退火）。 目的： ①提高鋼的塑性和韌性（利于切削加工）； ②消除鋼的內(nèi)應力（以防鋼件變形和開裂）； ③均勻組織； 金屬工藝學 教案 28 ④為隨后的熱處理做準備（組織上為以后的熱處理做準備）。 表面熱處理 化學熱處理：滲碳、滲氮、二元、多元共滲。 亞共析鋼的 C 曲線 過共析鋼的 C 曲線 ℃ ℃ Ar3 Arcm 550 550 320 Ms 175 Ms 50 Mf － 80 Mf 0 1 10 100 S 0 1 10 100 S 第二節(jié) 退火和正火 方法： 普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。 ③加熱溫度：溫度越高， C 曲線右移。 C％ C％↑ C 曲線左移。 P S＋ P S＋ T＋ M M＋ A′ 殘 臨界冷卻速度 Vk＝ V 臨 。 金屬工藝學 教案 27 特點： ① Ms～ Mf 范圍 ； ②內(nèi)應力很大； ③ A′不能 100％轉(zhuǎn)變?yōu)?M。 （馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)）： Ms～ Mf ， A→ A′→ M＋ A′ 殘 。 550～ 350℃ , A′ → B 上 （羽毛狀）＝ C 粒 ＋ F 條狀 ， HRC40～ 45。 600～ 550℃ , A′→ P 極細 （托氏體 T）、 HRC27～ 4δ＝ 18％、 σ b＝ 1100MPa。 A1～ 650℃ , A′→ P 粗 、 HRC15～ 2δ＝ 20％、 σ b＝ 550MPa。 鋼號： 10 25 30 50 T10 T12 AC1： 727 735 732 727 730 730 金屬工藝學 教案 26 AC3： 876 840 813 774 Ar3： 850 824 796 755 Ar1： 710 710 714 718 718 713 ACCm： 800 820 加熱、冷卻時的理想溫度： A A ACm 實際加熱溫度： AC AC ACCm （ 0~＋ 20℃ ） 實際冷卻溫度： Ar Ar ArCm （ 0～－ 20℃ ） ： 以共析鋼為例： ①加熱到 AC1以下時，依然是 P； ②加熱到 AC1時， A 晶核產(chǎn)生； ③繼續(xù)加熱， A 晶核長大， F→ A、 C 溶解； ④殘余 C 溶解； ⑤均勻化。 ACCm－加熱時，二次滲碳體在奧氏體中的溶解的終了溫度。 AC3－加熱時，鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。 AC1－加熱時，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度。 ?【 第一節(jié)：熱處理的基本原理】 （教課書省略） 一、鋼的加熱和保溫時的組織轉(zhuǎn)變： 絕大多數(shù)的熱處理均是把鋼加熱到使其轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織且盡量保持細小的晶粒。 熱處理 表面淬火：火焰加熱和感應加熱法。 一個條件，三個過程： Sold hot－ keep－ cold。 ②熱處理法－碳鋼進行工藝處理（調(diào)整鋼的組織）。 課型：理論課 教學過程 第一節(jié) 概述 復習舊課：碳素鋼的分類和牌號及其應用。 重點與難點：正火和退火的應用。 布置作業(yè)： 課后總結(jié)： 金屬工藝學 教案 25 授課時間： 班級： 本課課題：鋼的熱處理 教學目的和要求： 、種類、方法及應用。 二、 選擇對應的材料： 45 65 A3（ Q235A） T13 T8A 10 ZG280－ 500。 、刻字刀具均用高碳鋼。 ，而