工程实践与训练

工程实践与训练 钢的热处理武汉理工大学工程训练中心王志海

工程实践与训练 钢的热处理( Heat Treatment of Steel ) • 概述 • 钢在加热时的转变温度 • 钢在冷却时的冷却方式 • 钢的普通热处理工艺

保温温度临界温度热加冷却时间工程实践与训练一、概述 1.热处理的定义:

工程实践与训练 2.热处理的主要目的:改变钢的性能。 3.热处理的应用范围:整个制造业。 4.热处理的分类普通热处理退火;正火; 淬火;回火; 感应加热淬火表面淬火热处理火焰加热淬火表面热处理化学热处理渗碳; 渗氮; 碳氮共渗;

工程实践与训练 二、钢在加热时转变温度( transformation temperature )

保温温度临界温度热加连续冷却等温冷却时间工程实践与训练三、钢在冷却时的冷却方式

毛坯生产预备热处理机械加 工最终热处理机械精加工工程实践与训练四、钢的普通热处理工艺一般零件生产的工艺路线: 预备热处理 : 退火 ; 正火最终热处理 :淬火 ; 回火

工程实践与训练 一)钢的退火 ( Annealing of steel ) 1、定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃, 保温一段时间,然后随炉冷却。 2、目的:消除应力;降低硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。

工程实践与训练 普通退火 3、种类完全退火等温退火重结晶退火扩散退火普通球化退火球化退火等温球化退火退火再结晶退火低温退火去应力退火

名称 温度 ( °C ) 完全退火 Ac3+ 30～50 球化退火 Ac1 + 30～50 去应力退火 500～600 扩散退火 Ac3+ 150～250 工程实践与训练 4、工艺参数:

工程实践与训练 4、工艺参数:

工程实践与训练 5、热处理后的组织 :原始组织。

工程实践与训练 共析钢原始组织

工程实践与训练 共析钢球化退火组织

工程实践与训练 过共析钢原始组织

工程实践与训练 过共析钢球化退火组织

工程实践与训练 二)钢的正火( Normalizing of steel ) 1、定义:把零件加温到临界温度以上30～50℃, 保温一段时间,然后在空气中冷却。 2、目的:消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分;为最终热处理作好组织准备。

名称 温度 ( °C ) 亚共析钢 Ac3+ 30～50 共析钢 Ac1+ 30～50 过共析钢 Accm + 30～50 工程实践与训练 3、工艺参数:

工程实践与训练 4、热处理后的组织: S ( Wc = 0.6～1.4% ) S + F ( Wc＜0.6% ) 5、应用范围: （1）预备热处理：调整低、中碳钢的硬度；消除过共析钢中的Fe3CⅡ。（2）最终热处理：用于力学性能要求不高的普通零件。

工程实践与训练 三)钢的淬火 ( Quenching of steel ) 1、定义:把零件加温到临界温度以上30 ～ 50℃, 保温一段时间,然后快速冷却 ( 水冷 )。 2、目的: 为了获得马氏体组织,提高钢的硬度和耐磨性。

名称 温度 ( °C ) 亚共析钢 Ac3+ 30～50 共析钢 Ac1+ 30～50 过共析钢 Ac1+ 30～50 工程实践与训练 3、工艺参数:

钢种 淬火温度( ℃ ) 最终组织工程实践与训练 4、热处理后的组织 : 亚共析钢 Wc≤0.5% Ac3+30～50 M 亚共析钢 Wc＞0.5% Ac3+30～50 M + A残共析钢 Ac1+30～50 M + A残过共析钢 Ac1+30～50 M+Fe3C+A残

工件有效厚度 (尺寸最小部位) 装炉量有关系数一般 K = 1～1.5 加热系数,与钢种及加热介质有关工程实践与训练 5、淬火加热时间 ( τ ) 的选择: τ= α K D

A1 温度 Ms 时间单液淬火双液淬火分级淬火等温淬火工程实践与训练 6、常用的淬火方法

工程实践与训练 四)钢的回火 ( Tempering of steel ) 1、定义:把淬火后的零件重新加温到A1线以下某个温度,保温一段时间,然后冷却到窒温。 2、目的:消除淬火应力,降低脆性；稳定工件尺寸；调整淬火零件的力学性能。

名称 温度(℃) 组织用途低温回火 150～250 M回=α0.3%C+ε 耐磨件中温回火 350～500 T回=F针+Fe3C粒弹簧等高温回火 500～650 S回=F多+Fe3C球调质件高温软化 650～A1 P回=F多+Fe3C粒高合金钢工程实践与训练 3、工艺参数淬火 + 高温回火 = 调质处理淬火 + 高温回火 = 调质处理

工程实践与训练 回火索氏体组织金相图

工程实践与训练 回火屈氏体组织金相图

工程实践与训练 回火马氏体组织金相图

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