機(jī)械工程材料新PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械工程材料新機(jī)械工程材料新低溫回火淬火碳氮共滲氮碳共滲（軟氮化）滲氮處理低溫回火淬火滲碳化學(xué)熱處理自回火激光加熱表面淬火低溫回火火焰加熱表面淬火低溫回火感應(yīng)加熱表面淬火表面淬火表面熱處理回火淬火正火退火普通熱處理常用的熱處理第1頁(yè)/共51頁(yè) 鋼的加熱的變化是鋼的冷卻變化的逆過(guò)程，需要有一定的過(guò)熱度。鋼的加熱的變化是鋼的冷卻變化的逆過(guò)程，需要有一定的過(guò)熱度。 加熱轉(zhuǎn)變溫度分別用：加熱轉(zhuǎn)變溫度分別用：AcAc1 1（PSKPSK）、）、AcAc3 3（GSGS）、）、AccmAccm（ESES）表示。）表示。1、奧氏體的形成過(guò)程、奧氏體的形成過(guò)程 基本過(guò)程基本過(guò)程 （奧氏體化）（奧氏體化

2、） 形核形核 長(zhǎng)大長(zhǎng)大 殘余奧氏體溶解殘余奧氏體溶解 奧氏體均勻化奧氏體均勻化亞共析鋼亞共析鋼 P+FA+FA過(guò)共析鋼過(guò)共析鋼 P+CmA+Cm A共析鋼共析鋼P(yáng)A第2頁(yè)/共51頁(yè) 加熱溫度加熱溫度 等溫溫度越高，等溫溫度越高，“孕育孕育期期”越短，奧氏體化速度越短，奧氏體化速度越快。越快。 加熱速度加熱速度 連續(xù)加熱時(shí)，加熱速度連續(xù)加熱時(shí)，加熱速度越快，轉(zhuǎn)變溫度越高，奧越快，轉(zhuǎn)變溫度越高，奧氏體化速度越快。氏體化速度越快。 原始組織形態(tài)原始組織形態(tài) 細(xì)片細(xì)片P P粗片粗片P P球化球化P P 含碳量含碳量 含碳量含碳量越高，有利奧氏越高，有利奧氏體的形核和擴(kuò)散，加速奧體的形核和擴(kuò)散，加速奧氏

3、體的形成。氏體的形成。第3頁(yè)/共51頁(yè) 奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度l 晶粒度晶粒度表示晶粒大小的尺度。表示晶粒大小的尺度。l 起始晶粒度起始晶粒度奧氏體剛剛形成時(shí)的晶粒度。（此時(shí)晶粒細(xì)?。W氏體剛剛形成時(shí)的晶粒度。（此時(shí)晶粒細(xì)?。﹍ 實(shí)際晶粒度實(shí)際晶粒度在具體的熱加工條件下，得到奧氏體晶粒度。（與熱在具體的熱加工條件下，得到奧氏體晶粒度。（與熱 加工工藝參數(shù)有關(guān)，一般比起始晶粒度大）加工工藝參數(shù)有關(guān)，一般比起始晶粒度大） 14級(jí)為粗晶粒58級(jí)為細(xì)晶粒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6394-86,金屬平均晶粒度標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖第4頁(yè)/共51頁(yè)93010；保溫38小時(shí)；緩慢冷卻；放大100；與標(biāo)準(zhǔn)圖比較。特定條件特定條件l

4、 本質(zhì)晶粒度本質(zhì)晶粒度在在特定的加熱條件特定的加熱條件下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向。1-1-本質(zhì)粗晶粒鋼本質(zhì)粗晶粒鋼2-2-本質(zhì)細(xì)晶粒鋼本質(zhì)細(xì)晶粒鋼加熱溫度與奧氏體晶粒長(zhǎng)大的關(guān)系加熱溫度與奧氏體晶粒長(zhǎng)大的關(guān)系鋼的晶粒度14級(jí)，為本質(zhì)粗晶粒本質(zhì)粗晶粒， 隨溫度升高，晶粒迅速長(zhǎng)大。鋼的晶粒度58級(jí)，為本質(zhì)細(xì)晶粒本質(zhì)細(xì)晶粒， 隨溫度升高長(zhǎng)大傾向不明顯。第5頁(yè)/共51頁(yè) 奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素 成分成分 ，含碳量增加，擴(kuò)散，含碳量增加，擴(kuò)散速度增加，晶粒易長(zhǎng)大。速度增加，晶粒易長(zhǎng)大。 ，含碳量增加，網(wǎng)狀，含碳量增加，網(wǎng)狀滲碳體的阻礙，晶粒不易長(zhǎng)大。滲碳

5、體的阻礙，晶粒不易長(zhǎng)大。 MnMn、P P促進(jìn)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。促進(jìn)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。 溫度溫度 溫度高，晶粒大。溫度高，晶粒大。%2 .1c%2 . 1c 奧氏體晶粒大小對(duì)冷卻后晶粒的影響奧氏體晶粒大小對(duì)冷卻后晶粒的影響奧氏體晶粒粗大，冷卻后的組織也粗大，奧氏體晶粒粗大，冷卻后的組織也粗大， 降低鋼的常溫力學(xué)性能，尤其是塑性。降低鋼的常溫力學(xué)性能，尤其是塑性。 l加熱得到細(xì)而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)加熱得到細(xì)而均勻的奧氏體晶粒是熱處理的關(guān)鍵問(wèn)題之一。鍵問(wèn)題之一。第6頁(yè)/共51頁(yè)等溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變: :加熱奧氏體化的鋼加熱奧氏體化的鋼, ,快速冷快速冷卻到卻到ArAr1 1以下的某一溫度以下

6、的某一溫度, ,等溫等溫, ,使奧氏使奧氏體在該溫度完成組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。體在該溫度完成組織轉(zhuǎn)變的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法:每組取若干試樣，在不同的溫度等溫，作出轉(zhuǎn)變量與時(shí)間的關(guān)系曲線，然后在溫度時(shí)間坐標(biāo)系中找出對(duì)應(yīng)點(diǎn)。三、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變?nèi)?、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變 冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變需要過(guò)冷，相變 溫度低于平衡溫度,分別為： Ar Ar1 1（PSKPSK）、）、ArAr3 3（GSGS）、）、ArcmArcm（ESES）。）。轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變開(kāi)始點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變開(kāi)始線轉(zhuǎn)變開(kāi)始線。轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變終了線轉(zhuǎn)變終了線。（1）建立曲線）建立曲線1.共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線和分析共析鋼的等溫

7、轉(zhuǎn)變曲線和分析第7頁(yè)/共51頁(yè)時(shí)間溫度A1MSMfA過(guò)冷PBMAMABAP轉(zhuǎn)變開(kāi)始線轉(zhuǎn)變終了線奧氏體第8頁(yè)/共51頁(yè)（2）C 曲線分析曲線分析第9頁(yè)/共51頁(yè)l 在在550Ar550Ar1 1溫度之間，溫度之間， 等溫冷卻與等溫冷卻與a-ba-b線相交，線相交， 鋼發(fā)生鋼發(fā)生珠光體珠光體轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。l 在在550Ms550Ms溫度之間，溫度之間， 等溫冷卻與等溫冷卻與a-ba-b線相交，線相交， 鋼發(fā)生鋼發(fā)生貝氏體貝氏體轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。 l 在在ArAr1 1MsMs溫度間，溫度間，b b曲線右曲線右, , 鋼的轉(zhuǎn)變鋼的轉(zhuǎn)變已結(jié)束已結(jié)束，冷卻到室，冷卻到室 溫組織溫組織不發(fā)生變化不發(fā)生變化。l 在

8、在MsMfMsMf溫度之間，溫度之間， 連續(xù)冷卻不與連續(xù)冷卻不與a-ba-b線相交，線相交， 鋼發(fā)生鋼發(fā)生馬氏體馬氏體轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變。 溫度 C曲線與過(guò)冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物曲線與過(guò)冷奧氏體在不同溫度下的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物設(shè)曲線設(shè)曲線a為轉(zhuǎn)變開(kāi)始線，為轉(zhuǎn)變開(kāi)始線， 曲線曲線b為轉(zhuǎn)變終了線為轉(zhuǎn)變終了線第10頁(yè)/共51頁(yè)（1 1）珠光體型轉(zhuǎn)變）珠光體型轉(zhuǎn)變擴(kuò)散型擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變組織轉(zhuǎn)變組織 組織共性：鐵素體與滲碳體組成層片狀混合物。組織共性：鐵素體與滲碳體組成層片狀混合物。 組織個(gè)性：層片間距隨過(guò)冷度的增加而減小。組織個(gè)性：層片間距隨過(guò)冷度的增加而減小。 400 5000 120002、過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)

9、變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過(guò)程、過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及轉(zhuǎn)變過(guò)程l 珠光體（珠光體（P）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（Ar1650）；）； HRC520l 索氏體（索氏體（S）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（650600）；）； HRC2030l 屈氏體（屈氏體（T）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（600550）；）； HRC3040l 片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，而塑性和韌性略有改善。片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，而塑性和韌性略有改善。 第11頁(yè)/共51頁(yè)第12頁(yè)/共51頁(yè)第13頁(yè)/共51頁(yè)貝氏體：貝氏體：碳過(guò)飽和的鐵素體與滲碳體（下貝氏體是碳化物）組成的碳過(guò)飽和的鐵素體與滲碳體（下貝氏體是碳

10、化物）組成的 混合物?；旌衔?。l 上貝氏體（上貝氏體（B上上）：）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（等溫轉(zhuǎn)變溫度（550350）；組織形態(tài)：黑羽毛狀。）；組織形態(tài)：黑羽毛狀。 HRC4050 ；強(qiáng)度較低，塑性和韌性較差強(qiáng)度較低，塑性和韌性較差。l下貝氏體（下貝氏體（B下下）：）：等溫轉(zhuǎn)變溫度（等溫轉(zhuǎn)變溫度（350Ms）；組織形態(tài)：黑針狀。）；組織形態(tài)：黑針狀。 HRC5060；強(qiáng)度較高，塑性和韌性也較好，即具強(qiáng)度較高，塑性和韌性也較好，即具 有良好的綜合力學(xué)性能有良好的綜合力學(xué)性能。第14頁(yè)/共51頁(yè)上貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)程l 上貝氏體的形成上貝氏體的形成第15頁(yè)/共51頁(yè) 轉(zhuǎn)變溫度較低（350- 230) 時(shí)，鐵素體

11、在晶界或晶內(nèi)某些晶面上長(zhǎng)成針狀，由于碳原子擴(kuò)散能力低,其遷移不能逾越鐵素體片的范圍，碳在鐵素體的一定晶面上以斷續(xù)碳化物小片的形式析出。 下貝氏體轉(zhuǎn)變l 下貝氏體的形成下貝氏體的形成第16頁(yè)/共51頁(yè)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu) 馬氏體馬氏體碳溶在碳溶在-Fe-Fe中形成的過(guò)飽和的固溶體。中形成的過(guò)飽和的固溶體。 馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，奧氏體中的碳全部保留到馬氏體中。 馬氏體的晶格為體心正方，馬氏體的晶格為體心正方，acac，c ca a，c/ac/a為馬氏體的正方度，正為馬氏體的正方度，正方度隨馬氏體的含碳量的增加而增加，而且馬氏體的比容也增加，體積方度隨馬氏體的含碳量的增加而增加，而且馬氏體的比

12、容也增加，體積會(huì)增加，是造成鋼淬火變形和開(kāi)裂的主要原因。會(huì)增加，是造成鋼淬火變形和開(kāi)裂的主要原因。第17頁(yè)/共51頁(yè)l 片狀（片狀（針狀針狀）馬氏體（馬氏體（M M片）：連續(xù)冷卻溫度（片）：連續(xù)冷卻溫度（MsMfMsMf）；）；HRC6065HRC6065 組織形態(tài)：灰片狀。組織形態(tài)：灰片狀。C%1%C%1% 在電鏡下，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶，又稱在電鏡下，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶，又稱孿晶馬氏體孿晶馬氏體。l 板條狀馬氏體（板條狀馬氏體（M M板條）：連續(xù)冷卻溫度（板條）：連續(xù)冷卻溫度（MsMfMsMf）；）；HRC3545HRC3545； 組織形態(tài)：灰板條狀。組織形態(tài)：灰板條狀。C%0.3%C%0.3%

13、 在電鏡下，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)，又稱在電鏡下，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)，又稱位錯(cuò)馬氏體。位錯(cuò)馬氏體。正常加熱條件下，冷卻得到的馬氏體組織非常細(xì)小，在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法分辨，稱“隱晶馬氏體隱晶馬氏體”。 T12過(guò)熱 500 500T12正常 500馬氏體的形態(tài)馬氏體的形態(tài)第18頁(yè)/共51頁(yè)馬氏體形態(tài)與含碳量的關(guān)系0.45%C0.2%C1.2%C第19頁(yè)/共51頁(yè) l 無(wú)碳原子的擴(kuò)散無(wú)碳原子的擴(kuò)散l 轉(zhuǎn)變速度極快轉(zhuǎn)變速度極快l 轉(zhuǎn)變的不完全性，轉(zhuǎn)變的不完全性，有有殘余奧氏體殘余奧氏體存在存在 轉(zhuǎn)變?cè)谵D(zhuǎn)變?cè)贛sMfMsMf溫度區(qū)間進(jìn)行溫度區(qū)間進(jìn)行, , 冷卻到室溫轉(zhuǎn)變未完全結(jié)束；

14、冷卻到室溫轉(zhuǎn)變未完全結(jié)束； 高碳鋼存在較多的高碳鋼存在較多的殘余殘余奧氏體。奧氏體。 工業(yè)上常采用工業(yè)上常采用“冷處理冷處理”的方法。的方法。l 具有高的硬度和強(qiáng)度。l 硬度硬度主要取決于含碳量含碳量。l 塑性和韌性塑性和韌性主要取決于組織組織。 板條馬氏體具有較高硬度、較高強(qiáng)度與較好塑性和韌性相配合的良好的綜合力學(xué)性能。 針片狀馬氏體具有比板條馬氏體更高的硬度，但脆性較大，塑性和韌性較差。 馬氏體硬度與碳含量的關(guān)系馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn)馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn) 馬氏體的力學(xué)性能馬氏體的力學(xué)性能 第20頁(yè)/共51頁(yè)3.影響影響C曲線位置的因素曲線位置的因素與共析鋼相比，亞共析鋼和過(guò)共析鋼與共析鋼相比，亞共析鋼和

15、過(guò)共析鋼C C曲線的上部各多一條曲線的上部各多一條先共析相的析出線。先共析相的析出線。(1)含碳量的影響含碳量的影響l 除除Co 外外, 凡溶入奧氏體的合金元素都使凡溶入奧氏體的合金元素都使C 曲線右移。曲線右移。l 除除Co和和Al 外外,所有合金元素都使所有合金元素都使Ms 與與Mf 點(diǎn)下降。點(diǎn)下降。 (2) 合金元素的影響合金元素的影響第21頁(yè)/共51頁(yè) 只有只有“C”C”曲線的上半部分，曲線的上半部分，沒(méi)有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)沒(méi)有貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū) 多了一條多了一條“K”K”線，即轉(zhuǎn)變中止線；線，即轉(zhuǎn)變中止線； 比比“C”C”曲線，右移。曲線，右移?！癡 Vk k”為為“CCT”CCT”曲線的臨界冷

16、卻速度。曲線的臨界冷卻速度。 臨界冷卻速度臨界冷卻速度鋼獲得完全馬氏體的最鋼獲得完全馬氏體的最 小冷卻速度。小冷卻速度。 VkVk，在“C”曲線討論，能得到馬氏體，實(shí)際上就一定能得馬氏體。(1)(1)共析鋼的共析鋼的CCTCCT曲線曲線第22頁(yè)/共51頁(yè)P(yáng)均勻A細(xì)AP退火(爐冷)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+AM+A淬火(水冷)A1MSMf時(shí)間650600550可用可用TTT曲線定性說(shuō)明連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變曲線定性說(shuō)明連續(xù)冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變第23頁(yè)/共51頁(yè)M+T轉(zhuǎn)變中止線的含義轉(zhuǎn)變中止線的含義 第24頁(yè)/共51頁(yè)過(guò)共析鋼CCT曲線亞共析鋼CCT曲線（2）過(guò)共析鋼）過(guò)共析鋼CCT曲線曲線（3

17、）亞共析鋼）亞共析鋼CCT曲線曲線第25頁(yè)/共51頁(yè) l 退火與正火主要用于退火與正火主要用于預(yù)備熱處理，只有當(dāng)預(yù)備熱處理，只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理。才作為最終熱處理。 l 機(jī)械零件的一般加工工藝機(jī)械零件的一般加工工藝毛坯（鑄、鍛）毛坯（鑄、鍛）預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理機(jī)加工機(jī)加工最終熱處理最終熱處理機(jī)加工機(jī)加工第26頁(yè)/共51頁(yè)l 調(diào)整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB。l 消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形。l 細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 真空退火爐（1）目的）目的第27頁(yè)/共51頁(yè)l 將工件加熱到Ac3+3050,保溫后緩冷的退火工藝。l

18、 主要用于亞共析鋼。（2）退火工藝）退火工藝第28頁(yè)/共51頁(yè)高速鋼等溫退火與普通退火的比較高速鋼連續(xù)冷卻退火約24小時(shí)。等溫冷卻總共約8小時(shí):開(kāi)爐門冷到750，約4小時(shí)，等溫時(shí)間34小時(shí)，然后空冷。 等溫退火等溫退火第29頁(yè)/共51頁(yè)球狀珠光體l 對(duì)于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過(guò)共析鋼，球化退火前應(yīng)先正火先正火，以消除網(wǎng)狀。球化退火球化退火l 加熱溫度：Ac1+（3050）l 主要用于過(guò)共析鋼（即工具鋼）。主要用于過(guò)共析鋼（即工具鋼）。第30頁(yè)/共51頁(yè)正火溫度2.正火正火冷卻速度不同，先析相的量不同，同種鋼冷卻速度不同得到珠光體的量不同。偽共析組織-非共析成分得到的共析組織。第31頁(yè)/共51頁(yè)l

19、要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球化退火。合適切削加工硬度（2）正火的目的）正火的目的 普通件最終熱處理，代調(diào)質(zhì)。普通件最終熱處理，代調(diào)質(zhì)。熱處理與硬度關(guān)系問(wèn)題不同成分的碳鋼如何選擇退火和正火？第32頁(yè)/共51頁(yè)淬火淬火: :將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度將鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度 的快速冷卻的快速冷卻, ,獲得馬氏體組織的熱處理工藝。獲得馬氏體組織的熱處理工藝。1 1、淬火溫度的選擇、淬火溫度的選擇 亞共析鋼：Ac3+（3050）, 過(guò)共析鋼：Ac1+（3050）l 水：水：適用碳素鋼 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)廉、安全、無(wú)腐蝕

20、。 缺點(diǎn)：淬火硬度不均勻易出現(xiàn)軟點(diǎn)，質(zhì)量較差，易變形、開(kāi)裂。 五、鋼的淬火五、鋼的淬火2、淬火介質(zhì)、淬火介質(zhì)l 油（機(jī)油或?qū)Ｓ么慊鹩停河停C(jī)油或?qū)Ｓ么慊鹩停哼m用于大多數(shù)合金鋼 優(yōu)點(diǎn)：變形小，不易開(kāi)裂。 缺點(diǎn)：價(jià)格貴、易燃不安全、有油污。l 鹽水或堿水（鹽水或堿水（5 515%15%）：）：適用碳素鋼 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)廉、安全、冷卻能力和均勻性優(yōu)于水。 缺點(diǎn)：易變形、開(kāi)裂，比水淬小，工件易腐蝕，產(chǎn)生水氣損害健康。淬火介質(zhì)的冷卻速度必須大于臨界冷卻速度淬火介質(zhì)的冷卻速度必須大于臨界冷卻速度第33頁(yè)/共51頁(yè)3 3、淬火方法、淬火方法 單液淬火單液淬火 在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫。在一種淬火介質(zhì)中連

21、續(xù)冷卻到室溫。 預(yù)冷淬火預(yù)冷淬火 空氣中停留片刻空氣中停留片刻, ,再在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫。再在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫。 雙液淬火雙液淬火 在二種淬火介質(zhì)中分段連續(xù)冷卻到室溫。在二種淬火介質(zhì)中分段連續(xù)冷卻到室溫。 第34頁(yè)/共51頁(yè) 等溫淬火等溫淬火 鋼件在鹽?。ㄉ愿哂阡摷邴}浴（稍高于MsMs溫度）停留較長(zhǎng)，溫度）停留較長(zhǎng)， 完成完成下貝氏體下貝氏體轉(zhuǎn)變后，再空冷。轉(zhuǎn)變后，再空冷。局部淬火局部淬火 對(duì)局部硬度有要求，其他部位精度對(duì)局部硬度有要求，其他部位精度 高的鋼件，局部加熱淬火。高的鋼件，局部加熱淬火。 分級(jí)淬火分級(jí)淬火 鋼件在鹽?。ㄤ摷邴}?。∕s溫度附近）中停留溫度附

22、近）中停留25 分鐘（減小鋼件內(nèi)外溫差），然后空冷。分鐘（減小鋼件內(nèi)外溫差），然后空冷。第35頁(yè)/共51頁(yè)鹽浴爐各種淬火方法示意圖各種淬火方法示意圖第36頁(yè)/共51頁(yè)1 1、淬透性的概念、淬透性的概念 淬透性：淬透性： 鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體組鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體組 織的能力，織的能力，用用規(guī)定條件規(guī)定條件下淬下淬 硬層深度表示。硬層深度表示。 淬硬層深度淬硬層深度: :從表面到半馬氏體組 織區(qū)的距離。 淬硬性：淬硬性：鋼在淬火后獲得馬氏體組鋼在淬火后獲得馬氏體組 織所能達(dá)到最大硬度?？椝苓_(dá)到最大硬度。六、鋼的淬透性六、鋼的淬透性鋼件淬硬深度、硬度分布與冷卻速度的關(guān)系鋼件淬硬深度、硬度分布與冷

23、卻速度的關(guān)系2、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系淬透性與淬硬層深度的關(guān)系 l 同一材料同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)。的淬硬層深度與工件尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)。 工件尺寸小、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。工件尺寸小、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。l 淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無(wú)關(guān)。淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無(wú)關(guān)。 它只用于不同它只用于不同材料之間的比較，是通過(guò)尺寸、冷卻介材料之間的比較，是通過(guò)尺寸、冷卻介 質(zhì)相同時(shí)的淬硬層深度來(lái)確定的。質(zhì)相同時(shí)的淬硬層深度來(lái)確定的。 第37頁(yè)/共51頁(yè) 奧氏體化溫度高、保溫時(shí)間奧氏體化溫度高、保溫時(shí)間 長(zhǎng)也使鋼的淬透性提高。長(zhǎng)也使鋼的淬透性提高。V Vk k取決于取

24、決于C C曲線的位置，曲線的位置，C C 曲線越靠右，曲線越靠右，V Vk k越小。越小。問(wèn)題1.1.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，為什么常將高速鋼生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，為什么常將高速鋼 W18Cr4V W18Cr4V稱為稱為“鋒鋼鋒鋼”或或“風(fēng)鋼風(fēng)鋼”？2.2.在在40,40Cr,9SiCr, W18Cr4V40,40Cr,9SiCr, W18Cr4V中，哪中，哪 個(gè)個(gè)淬透性高？淬透性高？C C曲線位置曲線位置第38頁(yè)/共51頁(yè) 淬透性好，機(jī)械性能均勻。淬透性好，機(jī)械性能均勻。 淬透性好，材料的屈強(qiáng)比高（淬透性好，材料的屈強(qiáng)比高（s/bs/b），材料的利用率高。），材料的利用率高。 淬透性好，材料的疲勞極限（淬透性好，

25、材料的疲勞極限（-1-1）高。）高。 淬透性好，材料的沖擊韌性高。淬透性好，材料的沖擊韌性高。4、淬透性對(duì)鋼力學(xué)性能的影響、淬透性對(duì)鋼力學(xué)性能的影響未淬透鋼未淬透鋼淬透鋼淬透鋼淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能第39頁(yè)/共51頁(yè)5 5、淬透性的測(cè)定及表示、淬透性的測(cè)定及表示標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試棒加熱到完全奧氏體化后放在支架上，對(duì)其一端進(jìn)行噴水冷卻，再在試棒表面上從端面起依次測(cè)定硬度，得到硬度與距端面距離之間的關(guān)系曲線。末端淬火法末端淬火法淬透性的淬透性的表示：表示：dHRCJJ - 末端淬透性，d - 半馬氏體區(qū)到水冷端的距離HRC - 半馬氏體區(qū)的硬度如：545J第40頁(yè)/共51頁(yè)6 6、淬透性的應(yīng)用、淬

26、透性的應(yīng)用要求要求零件的表面和心部力學(xué)性能一致，應(yīng)選能全部淬透的高淬透性的鋼。 如螺栓如螺栓、連桿連桿、模具等模具等大截面的零件或在動(dòng)載荷下工作的的許多重要零件。心部力學(xué)性能對(duì)使用條件影響不大的零件可選用淬透性低的鋼(承受彎曲、承受彎曲、 扭轉(zhuǎn)的零件，淬硬層深度一般為半徑的扭轉(zhuǎn)的零件，淬硬層深度一般為半徑的1/21/3)1/21/3)。如軸類、齒輪等。如軸類、齒輪等。高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪（1）合理選擇淬硬層深度）合理選擇淬硬層深度第41頁(yè)/共51頁(yè) 焊接件焊接件可選用淬透性低的鋼可選用淬透性低的鋼。 淬硬層深度與工件尺寸有關(guān)淬硬層深度與工件尺寸有關(guān), ,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意尺寸效應(yīng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意尺寸

27、效應(yīng)。 在設(shè)計(jì)中不可根據(jù)從手冊(cè)里查到的小尺寸試樣性能數(shù)據(jù)用于大尺在設(shè)計(jì)中不可根據(jù)從手冊(cè)里查到的小尺寸試樣性能數(shù)據(jù)用于大尺 寸工件的強(qiáng)度計(jì)算。寸工件的強(qiáng)度計(jì)算。 淬透性低的大尺寸工件，淬硬層很淺，應(yīng)考慮淬火之前切削加工。淬透性低的大尺寸工件，淬硬層很淺，應(yīng)考慮淬火之前切削加工。 用碳鋼設(shè)計(jì)大尺寸工件時(shí)，調(diào)質(zhì)處理不如正火更經(jīng)濟(jì)。用碳鋼設(shè)計(jì)大尺寸工件時(shí)，調(diào)質(zhì)處理不如正火更經(jīng)濟(jì)。 如：設(shè)計(jì)尺寸為如：設(shè)計(jì)尺寸為100mm100mm時(shí)，用時(shí)，用4545鋼調(diào)質(zhì)鋼調(diào)質(zhì)b b=610MPa=610MPa， 而正火而正火b b=600MPa=600MPa。第42頁(yè)/共51頁(yè)第43頁(yè)/共51頁(yè)第44頁(yè)/共51頁(yè)七、

28、鋼的回火七、鋼的回火 回火回火將淬火鋼加熱到將淬火鋼加熱到Ac1Ac1以下某溫度保溫，然后冷卻到室溫的以下某溫度保溫，然后冷卻到室溫的 熱處理工藝。熱處理工藝。1、回火的目的、回火的目的 降低脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，提高尺寸的穩(wěn)定性，降低脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，提高尺寸的穩(wěn)定性， 減小工件的變形，防止工件的開(kāi)裂。減小工件的變形，防止工件的開(kāi)裂。 提高鋼的彈性極限或屈強(qiáng)比。提高鋼的彈性極限或屈強(qiáng)比。 提高鋼的塑性和韌性，適當(dāng)?shù)慕档陀捕群蛷?qiáng)度，獲得零件設(shè)計(jì)所提高鋼的塑性和韌性，適當(dāng)?shù)慕档陀捕群蛷?qiáng)度，獲得零件設(shè)計(jì)所 要求的性能。要求的性能。 可以作為高淬透性鋼的軟化的處理方法?？?/p>

29、以作為高淬透性鋼的軟化的處理方法。 第45頁(yè)/共51頁(yè)2 2、回火的種類及應(yīng)用、回火的種類及應(yīng)用 低溫回火（低溫回火（150150250250）, , 得到回火馬氏體（得到回火馬氏體（M M回），回），HRC58HRC586464l 用途：用途：工具鋼工具鋼制造制造的工具淬火后的回火處理；的工具淬火后的回火處理； 結(jié)構(gòu)鋼中結(jié)構(gòu)鋼中低碳鋼低碳鋼的滲碳的滲碳+ +淬火后的回火處理；淬火后的回火處理； 結(jié)構(gòu)鋼中結(jié)構(gòu)鋼中中碳鋼中碳鋼的表面淬火后的回火處理。的表面淬火后的回火處理。回火馬氏體回火馬氏體（回火馬氏體（M回）：回）：淬火馬氏體析出碳化物，并以極細(xì)小的片狀分布在馬氏體的基體上。l 目的目的:保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力，減少保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力，減少 鋼的脆性。鋼的脆性。第46頁(yè)/共51頁(yè) 中溫回火（中溫回火（350350500500），得到回火