材料與熱處理(項目五)-在線瀏覽
2025-02-09 05:22本頁面
【正文】 + (30℃ ~50℃ )進(jìn)行不完全淬火，淬火后得到細(xì)小的馬氏體和少量殘留奧氏體 (共析鋼 )，或細(xì)小的馬氏體、少量滲碳體和殘留奧氏體。對于過共析鋼而言，若加熱溫度高于 Accm時，由于滲碳體全部溶于奧氏體中，奧氏體含碳量提高， Ms點降低，淬火后殘留奧氏體量增多，鋼的硬度和耐磨性降低。若加熱溫度低于 Ac1點，組織沒發(fā)生相變，達(dá)不到淬火目的。 上一頁 下一頁 返回 鋼的淬火 ? ? 淬火加熱時間包括升溫時間和保溫時間。一般用下述經(jīng)驗公式確定 ? t=αD ? 式中， t為加熱時間， min。 D為工件有效厚度， mm。 上一頁 下一頁 返回 鋼的淬火 ? ? 工件進(jìn)行快速冷卻時所用的介質(zhì)稱為淬火介質(zhì)。由 C形曲線可知，要得到馬氏體，并不需要在整個冷卻過程都進(jìn)行快速冷卻，理想淬火介質(zhì)的冷卻速度曲線如 圖 5 5所示，在 650℃ 以上由于過冷奧氏體比較穩(wěn)定，冷卻速度可慢些，以減小工件內(nèi)外溫差引起的熱應(yīng)力，防止變形 。在 200 ℃ ~300℃ 范圍內(nèi)，過冷奧氏體已進(jìn)入馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，應(yīng)緩慢冷卻。目前為止，符合這一特性要求的理想淬火介質(zhì)還沒有找到。 ? (1)水及水溶液。200℃ ~300℃ 范圍內(nèi)需要慢冷時，其冷卻速度又相對較大。淬火時隨著水溫升高，冷卻能力降低，故使用時應(yīng)控制水溫低于 40 ℃ 。堿水溶液對工件、設(shè)備及操作者腐蝕性大，主要用于易產(chǎn)生淬火裂紋工件的淬火。常用的有機(jī)油、變壓器油、柴油等。 上一頁 下一頁 返回 鋼的淬火 ? ? 為了保證淬火質(zhì)量，除正確選用淬火冷卻介質(zhì)外，還應(yīng)采用合理的淬火方法。 ? ? 將奧氏體化的工件投入一種淬火冷卻介質(zhì)中，一直冷至室溫的淬火，稱為單液淬火，如 圖 5 6中曲線①所示。 ? ? 先把奧氏體化的工件投入冷卻能力較強的介質(zhì)中，冷卻到稍高于 Ms的溫度，再立即投入另一冷卻能力較弱的介質(zhì)中，使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的淬火工藝，稱為雙液淬火，如圖 5 6中曲線②所示。 ? ? 把奧氏體化的工件投入溫度稍高于 Ms點的鹽浴或堿浴中，保溫足夠的時間，使其發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變后取出空冷，這種工藝稱為等溫淬火，如圖 5 6中曲線④所示。鋼在淬火后一般都要進(jìn)行回火處理，回火決定了鋼在使用狀態(tài)的組織和性能，因此回火是很重要的熱處理工序。工件經(jīng)淬火后，具有高的硬度，但塑性和韌性卻顯著降低。 ? (2)穩(wěn)定工件尺寸。通過回火使淬火組織轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，從而保證工件在以后的使用過程中不再發(fā)生尺寸和形狀的改變。工件淬火后存在很大的內(nèi)應(yīng)力，如不及時回火，往往會使工件發(fā)生變形甚至開裂。隨著回火溫度的不同，將發(fā)生以下轉(zhuǎn)變。在 80℃ ~200℃ 范圍內(nèi)回火時馬氏體開始分解。由于這一階段溫度較低，從馬氏體中僅析出 上一頁 下一頁 返回 鋼的回火 ? 了一部分過飽和碳原子，故它仍是碳在 α Fe中的過飽和固溶體。 ? 這一階段的回火組織是由過飽和的 a固溶體與其晶格相聯(lián)系的二碳化物所組成，這種組織稱為回火馬氏體 (如 圖 5 7)。 ? (200℃ ~300℃ ) ? 殘余奧氏體本質(zhì)上與原過冷奧氏體并無不同。 ? 實驗證明，當(dāng)回火溫度在 200℃ ~ 300℃ 時，殘余奧氏體發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，在此區(qū)間轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為下貝氏體。 ? (250℃ ~450 ℃ ) ? 250℃ 以上 碳化物逐漸向滲碳體轉(zhuǎn)變，到 400℃ 全部轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨葟浬⒎植嫉?、極細(xì)小的滲碳體。這時鋼的組織由針狀鐵素體和 上一頁 下一頁 返回 鋼的回火 高度彌散分布的、極細(xì)小的滲碳體組成，稱為回火托氏體，如圖 58所示。 ? a相再結(jié)晶 (450℃ ~700℃ ) ? 450℃ 以上，高度彌散分布的、極細(xì)小的滲碳體逐漸球化成粒狀滲碳體，并隨溫度升高，滲碳體顆粒逐漸長大。這種在多邊形鐵素體基體上分布著粗粒狀滲碳體的組織稱為回火索氏體，如 圖 59所示。此時淬火應(yīng)力完全消除，硬度明顯下降。淬火鋼回火后的性能取決于組織的變化，隨著回火溫度的升高，強度、硬度降低，而塑性、韌性升高，如 圖 510所示。為防止回火后重新產(chǎn)生應(yīng)力，一般回火后采用空冷，冷卻方式對回火后的性能影響不大。 ? (150℃ ~250℃ ) ? 低溫回火所得組織為回火馬氏體。它主要用于各種高碳的切削刃具、量具、冷沖模具、滾動軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為58~64 HRC。其目的是獲得高的屈服強度、彈性極限和較高的韌性。 ? (500 ℃ ~650℃ ) ? 高溫回火所得組織為回火索氏體。因此，廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件，如連桿、螺柱、齒輪及軸類。 上一頁 下一頁 返回 鋼的回火 ? 應(yīng)當(dāng)指出，鋼經(jīng)正火和調(diào)質(zhì)處理后的硬度值很相近，但重要的結(jié)構(gòu)零件一般都進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理而不采用正火。因此，鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后不僅強度較高，而且塑性與韌性更顯著地超過了正火
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