金属工艺学四分析.ppt
《金属工艺学四分析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属工艺学四分析.ppt(98页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1第四章 钢的热处理本章重难点本章重难点热处理的基本原理热处理的基本原理整体热处理的工艺特点整体热处理的工艺特点2 第一节第一节 热处理基本热处理基本原理原理本节重点:本节重点:共析钢加热和冷却时共析钢加热和冷却时 的组织转变的组织转变本节难点:本节难点:共析钢共析钢C C曲线的理解曲线的理解3钢在加热时的转变钢在加热时的转变第一节第一节 热处理基本原理热处理基本原理钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 热处理概述热处理概述4一、热处理概述一、热处理概述钢的热处理的定义热处理工艺曲线 热处理的分类5钢钢固态固态加热加热、保温保温、冷却冷却改善组织、性能改善组织、性能的工艺方法。的工艺方法。性能性能
2、变化变化组织、组织、结构变化结构变化决定决定改变改变钢的热处理钢的热处理1 1 定义:定义:在机械制造中应用广泛:在机械制造中应用广泛:机机 床:床:60607070的零件;的零件;汽车、拖拉机:汽车、拖拉机:70708080的零件;的零件;滚动轴承、工具、模具:滚动轴承、工具、模具:100100的零件的零件6热处理简介:热处理简介:72 2 钢的热处理工艺曲线示意图:钢的热处理工艺曲线示意图:83 3 钢的热处理分类:钢的热处理分类:整体热处理:整体热处理:退火、退火、正火、正火、淬火、淬火、回回火火.表面热处理表面热处理 :表面淬火、:表面淬火、化学热处理化学热处理1 1)按照它在加工中的
3、作用分:)按照它在加工中的作用分:预先热处理、最终热处理预先热处理、最终热处理2 2)按工艺方法不同分:)按工艺方法不同分:9A A的形成的形成二、钢在加热时的转变A A的长大的长大10理论依据理论依据铁碳合金相图铁碳合金相图。1 1、A A的形成的形成Fe-FeFe-Fe3 3C C相图各临界点的移动位置:相图各临界点的移动位置:11共析钢奥氏体的形成共析钢奥氏体的形成 重点内容重点内容(2 2)奥氏体晶核长大)奥氏体晶核长大(1 1)奥氏体晶核形成)奥氏体晶核形成 (3 3)残余)残余FeFe3 3C C的溶解的溶解(4 4)奥氏体成分均匀化)奥氏体成分均匀化12共析钢奥氏体的形成示意共析
4、钢奥氏体的形成示意13亚共析钢:大于亚共析钢:大于AcAc1 1 F+A AcF+A Ac3 3以上以上 A A晶粒晶粒过共析钢:大于过共析钢:大于AcAc1 1 FeFe3 3C+A AcC+A Accmcm以上以上 亚(或过)共析钢的亚(或过)共析钢的A A化:化:142.2.奥氏体晶粒的长大(粗化)奥氏体晶粒的长大(粗化)加热温度加热温度,保温时间保温时间,奥氏体晶粒奥氏体晶粒。A A晶界上未熔碳化物晶界上未熔碳化物,奥氏体晶粒奥氏体晶粒。合金元素(合金元素(除除MnMn、P P外)外),奥氏体晶粒奥氏体晶粒。1516 冷却方式冷却方式 过冷过冷A A的等温转变的等温转变 过冷过冷A A
5、的连续转变的连续转变 三、钢在冷却时的转变17等温冷却:等温冷却:快快冷冷到到A A1 1以以下下保保温温(发发生生组组织织转转变变)然后再冷却下来。然后再冷却下来。1 1、冷却方式:、冷却方式:连续冷却连续冷却:在在连续连续冷却过程中发生冷却过程中发生组织转变组织转变。水冷、油冷、炉冷、空冷。水冷、油冷、炉冷、空冷。18 C C曲线的建立曲线的建立 影响过冷影响过冷A A等温转变的因素等温转变的因素 过冷过冷A A等温转变产物组织和性能等温转变产物组织和性能 2 2、过冷、过冷A A的等温转变曲线(的等温转变曲线(C C曲线曲线 ):):19 准备试样;准备试样;将试样将试样A A化,并在不
6、同温化,并在不同温度下恒温测定;度下恒温测定;把组织转变开始与终止把组织转变开始与终止时间在时间、温度的坐时间在时间、温度的坐标系上分别连起来。标系上分别连起来。1)C1)C曲线的建立曲线的建立 (以共析钢为例以共析钢为例):a)a)建立建立C C曲线曲线20两曲线两曲线:左左C C线:左边是过冷线:左边是过冷A A;右右C C线:右边是转变产物区;线:右边是转变产物区;左右之间:过冷左右之间:过冷A A与产物与产物 共存区共存区b b)C C曲线特征曲线特征两直线:两直线:上水平线上水平线A A1 1:A A存在稳定区;存在稳定区;下水平线下水平线MsMs:M M转变开始线。转变开始线。21
7、2 2)影响过冷)影响过冷A A等温转变的因素等温转变的因素A A成分的影响:成分的影响:含碳量:共析钢的含碳量:共析钢的C C曲线最靠右;曲线最靠右;合金元素:一般除合金元素:一般除CoCo和和AlAl外,外,C C曲线右移。曲线右移。A A化条件的影响:化条件的影响:加热温度加热温度:C C曲线右移;曲线右移;保温时间保温时间 :C C曲线右移;曲线右移;223 3)过冷)过冷A A等温转变产物(以共析钢为例)等温转变产物(以共析钢为例)珠光体型转变 贝氏体型转变马氏体型转变重点内容重点内容23分三类:分三类:温度温度 组织组织 性能性能 727727650 P 650 P(片层粗大)(片
8、层粗大)强度强度 硬度硬度 650650600 S 600 S(片层较细)(片层较细)600600550 T 550 T(片层极细)(片层极细)提高o珠光体类型转变(高温转变产物):珠光体类型转变(高温转变产物):温度温度:727727550550之间;之间;特点特点:是扩散型转变。:是扩散型转变。产物产物:P P型组织型组织24(a)珠光体(b)索氏体(c)托氏体25分两类:分两类:温度温度 组织组织 性能性能 550550350 B350 B上上 强度强度低,低,(F F粗粗+FeFe3 3C C)塑、塑、韧性较差韧性较差 350350230 B230 B下下 综综合力学性能好合力学性能好
9、 (F F针片针片+细微的碳化物细微的碳化物)o贝氏体类型转变(中温转变产物贝氏体类型转变(中温转变产物 ):):温度:温度:在550-230之间;特点特点:贝氏体转变属半扩散型转变。产物产物:贝氏体组织。26 M M:C C在在-Fe-Fe中的过饱和固溶体。中的过饱和固溶体。o马氏体型转变(低温转变产物):马氏体型转变(低温转变产物):温度:温度:MsMs以下;以下;产物:产物:M M 特点:特点:非扩散型转变非扩散型转变原因原因:过饱和碳原子引起的晶格畸变即:过饱和碳原子引起的晶格畸变即固溶强化固溶强化。M M硬度取决于硬度取决于c c:cc ,HRc ,HRcM M特点特点:高强度、高硬
10、度。:高强度、高硬度。27M M 形态形态(图图4-84-8):板条状马氏体板条状马氏体:(c c)0.2%1.0%1.0%(高碳马氏体)。(高碳马氏体)。在在0.2%(c)1.0%0.2%(c)1.0%时,形成二者的混合组织。时,形成二者的混合组织。28 钢在冷却时,过冷奥氏体的转变产物钢在冷却时,过冷奥氏体的转变产物根据其转根据其转变温度的高低变温度的高低可分为:可分为:高温转变产物珠光体、索氏体、托氏体,高温转变产物珠光体、索氏体、托氏体,中温转变产物上贝氏体、下贝氏体,中温转变产物上贝氏体、下贝氏体,低温转变产物马氏体低温转变产物马氏体 随着随着转变温度转变温度的降低,其转变的降低,其
11、转变产物的硬度增高产物的硬度增高,而而韧性的变化则较为复杂韧性的变化则较为复杂。小小 结结29CCTCCT曲线曲线 3 3、过冷、过冷A A的连续冷却转变曲线的连续冷却转变曲线(共析钢)CCTCCT曲线与曲线与C C曲线比较曲线比较301 1)CCTCCT曲线(共析钢)曲线(共析钢)直线直线A1A1,MsMs,K K,MfMf曲线曲线PsPs,PfPf 没有贝氏体转变区。没有贝氏体转变区。曲线特征:曲线特征:31 冷速冷速临界冷速(临界冷速(v vk k),得到,得到M M v vk k冷速冷速 v vk k时,时,得得到到M MP P 冷速冷速 v vk k时,时,得到得到P P转变产物:转
12、变产物:连续冷却时:连续冷却时:不是所有的合金都没有贝氏体转变不是所有的合金都没有贝氏体转变。过共析钢过共析钢的无贝氏体转变区;的无贝氏体转变区;亚共析钢亚共析钢可以产生贝氏体组织;可以产生贝氏体组织;合金钢合金钢有时有贝氏体,有时无。有时有贝氏体,有时无。322)CCT CCT曲线与曲线与C C曲线的比较曲线的比较(共析钢共析钢):CCTCCT曲线位于曲线位于C C曲线的右下方,转变的孕曲线的右下方,转变的孕育期长。育期长。连续冷却转变产物往往不是单一均匀组连续冷却转变产物往往不是单一均匀组织,等温转变的产物是单一的均匀组织。织,等温转变的产物是单一的均匀组织。33 A A+产产 物物 区区
13、碳钢碳钢 w w(C)0.77(C)0.77TTT TTT 曲线的分析曲线的分析稳定的奥氏体区稳定的奥氏体区过过冷冷奥奥氏氏体体区区A A转变开始线转变开始线A A转变终止线转变终止线产产物物区区A A1 1550550;高温转变区高温转变区;P P 转变区。转变区。550550230230;中温转变中温转变区区B B 转变区转变区;230230以下以下;低温转变区低温转变区;M M 转变区;转变区;时间(s)3001021031041010800-100100200500600700温度()0400A1MsMf34转变产物的组织与性能珠光体型珠光体型 (P)(P)转变转变 (A(A1 155
14、0):550):A A1 1650:650:P;5P;525HRC;25HRC;片间距为片间距为0.60.60.70.7m(500m(500)。650650600:600:细片状细片状P P,索氏体索氏体(S);(S);片间距为片间距为0.20.20.40.4m m(1000(1000););25 2536HRC36HRC。600600550:550:极细片状极细片状P P,托氏体托氏体(T);(T);片间距为片间距为0.20.2m m(电镜电镜 ););35 3540HRC40HRC。35贝氏体型贝氏体型 (B)(B)转变转变 (550(550230):230):550550350:350:
15、B B上上;40;4045HRC;45HRC;350350230:230:B B下下;50;5060HRC;60HRC;韧性较差韧性较差.综合力学性能好综合力学性能好.36马氏体型马氏体型 (M)(M)转变转变 (230(230以下以下 ):):马氏体是一种碳在马氏体是一种碳在 Fe Fe中的中的过饱和过饱和固溶体。固溶体。板条状板条状 -低碳马氏体低碳马氏体(0.2%C);0.2%C);30 3050HRC;50HRC;=9=917%17%。片状片状 -高碳马氏体高碳马氏体(1%C);1%C);66HRC 66HRC左右左右 ;1%1%。37 第二节第二节 钢的整体热钢的整体热处理处理 本节
16、重点:本节重点:淬火回火工艺淬火回火工艺 本节难点:本节难点:不同工艺对钢组织和性能的影响不同工艺对钢组织和性能的影响38第二节第二节 主要内容主要内容 退火退火正火正火淬火淬火回火回火39 概念:概念:加热、保温加热、保温,缓慢冷却(缓慢冷却(随炉冷却)随炉冷却)达到或接近平衡状态组织达到或接近平衡状态组织。一、钢的退火一、钢的退火退退 火火40钢的退火钢的退火411 1、完全退火、完全退火工艺:工艺:AcAc3 3+(3030 50)50),保温,炉冷至,保温,炉冷至 500 500 下,空冷。下,空冷。组织:组织:P+FP+F目的:目的:细化晶粒,均匀组织。细化晶粒,均匀组织。降低硬度降
17、低硬度切削性切削性。消除内应力。消除内应力。应用范围:应用范围:亚共析成分的碳钢或合金钢亚共析成分的碳钢或合金钢 的铸件、锻件和热轧型材。的铸件、锻件和热轧型材。424545钢的完全退火钢的完全退火432 2、等温退火、等温退火工艺:工艺:AcAc3 3(30-50)(30-50)保温,快冷至珠光体转变区,等温转变保温,快冷至珠光体转变区,等温转变 成成P P,空冷。,空冷。目的:目的:与完全退火相同与完全退火相同 显著缩短生产周期显著缩短生产周期443 3、球化退火、球化退火工艺:工艺:AcAc1 1+(20+(20 30)30),保温后,快冷,保温后,快冷Ar1Ar1以下以下2020 等温
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 工艺学 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。