加熱冷卻轉(zhuǎn)變PPT課件

1、熱處理普通熱處理表面熱處理 退火正火淬火回火表面淬火化學(xué)熱處理滲碳滲氮碳氮共滲其它熱處理形變真空激光 二二、鋼的熱處理鋼的熱處理工藝分類工藝分類第1頁/共27頁三、熱處理目的、熱處理目的改變鋼的組織改變鋼的性能1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做組織和性能上的準(zhǔn)備。叫預(yù)先熱處理。 鑄鍛件退火；硬軟切削加工2、提高金屬材料的力學(xué)性能，充分發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約材料延長零件使用壽命。叫最終熱處理。例：鐵匠打刀第2頁/共27頁4-14-1 熱處理基本原理一、鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 大多數(shù)熱處理工藝需要將鋼大多數(shù)熱處理工藝需要將鋼加熱到臨界溫度以上（加熱到臨界溫度以上（A

2、A區(qū)域）區(qū)域）才能進(jìn)行，所以加熱轉(zhuǎn)變主要才能進(jìn)行，所以加熱轉(zhuǎn)變主要包括包括A A的形成和晶粒長大兩個過的形成和晶粒長大兩個過程。程。 第3頁/共27頁臨界溫度臨界溫度? ?1、A1 Ac1 Ar12、A3 Ac3 Ar33、Acm Accm Arcm第4頁/共27頁1、奧氏體的形成過程共析鋼：形核長大殘余Fe3C溶解 A均勻化關(guān)鍵：鐵碳原子擴(kuò)散關(guān)鍵：鐵碳原子擴(kuò)散第5頁/共27頁2 2、影響奧氏體形成的因素：、影響奧氏體形成的因素：溫度：溫度越高，原子擴(kuò)散能力越大，加速奧氏體形成。原始組織：原始組織越細(xì)，相界面越多，提供的奧氏體晶核就愈多，碳原子的擴(kuò)散距離也越短，加速奧氏體形成。鋼的成分：含碳量

3、增加，F(xiàn)和Fe3C相界面越多，加速奧氏體形成。加入合金元素后不改變A形成的基本過程，但會減緩A的形成速度，合金鋼加熱溫度較碳鋼高保溫時間比碳鋼長第6頁/共27頁3、奧氏體晶粒的控制隨著溫度的升高，奧氏體晶粒會逐漸長大。晶粒度：表示晶粒大小的尺度。分為十個等級。一級最粗，十級最細(xì)。影響:粗大的A晶粒冷卻后得到粗大的其他組織力學(xué)性能和工藝性能差措施:合理選擇加熱溫度和保溫時間。第7頁/共27頁二二、鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變室溫時鋼的力學(xué)性能，與A晶粒大小有關(guān)，決定于A經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)變后所獲得的組織。 A鋼冷卻至室溫有兩種方式：第8頁/共27頁1、連續(xù)冷卻與等溫冷卻1. 連續(xù)冷卻: 2. 等溫冷卻：第9頁/共27

4、頁1、過冷A的等溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變? 將A化工件迅速冷卻到A1以下某溫度,在此溫度等溫足夠時間,使A轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌M織過冷A的等溫轉(zhuǎn)變C曲線？ 表示過冷A在不同的等溫溫度、等溫時間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間關(guān)系的曲線稱為C曲線。第10頁/共27頁（1）建立C曲線共析鋼A的等溫轉(zhuǎn)變曲線的建立:通過一系列不同的等溫冷卻實(shí)驗(yàn)建立的。實(shí)驗(yàn)：過冷A在恒溫下開始轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變終了的時間，畫到溫度時間坐標(biāo)系中，然后把開始時間和轉(zhuǎn)變終了時間分別連接起來，即得共析鋼C曲線第11頁/共27頁過冷A的等溫轉(zhuǎn)變C曲線第12頁/共27頁（2）共析鋼過冷A等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織和性能 珠光體類型：723550第13頁/共27頁（3）貝氏體形轉(zhuǎn)變：55

5、0- 350 上貝氏體 羽毛狀性能：脆性大350-240下貝氏體竹葉狀性能：強(qiáng)而韌第14頁/共27頁馬氏體型轉(zhuǎn)變：240 -40馬氏體？碳在-中的過飽和固溶體。 晶格？體心正方，晶格畸變嚴(yán)重， C%越高晶格畸變越嚴(yán)重.組織類型：板條狀馬氏體和釙片狀馬氏體板條狀(低碳)馬氏體：C0.25%,強(qiáng)而韌。 b800MPa 15%釙片狀(高碳)馬氏體： C0.8%,硬而脆。 HBW=800 2%第15頁/共27頁板條狀馬氏體 針片狀馬氏體第16頁/共27頁過冷A的等溫轉(zhuǎn)變C曲線第17頁/共27頁2、過冷A的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變? 邊冷卻,邊轉(zhuǎn)變。 如空冷；爐冷；水冷第18頁/共27頁過冷A的連續(xù)冷卻

6、轉(zhuǎn)變TTT曲線第19頁/共27頁連續(xù)冷卻曲線的特點(diǎn)與等溫冷卻曲線相比，連續(xù)冷卻曲線都處于右下方，說明轉(zhuǎn)變溫度低，孕育期長。共析鋼連續(xù)冷卻時，只有珠光體轉(zhuǎn)變而無貝氏體轉(zhuǎn)變；第20頁/共27頁臨界冷卻速度 ? Vk 當(dāng)連續(xù)冷卻速度達(dá)到某一值時，冷卻曲線與C曲線相切，不發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，而在低溫區(qū)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，通常稱為臨界冷卻速度。第21頁/共27頁3、過冷奧氏體轉(zhuǎn)變C曲線的應(yīng)用過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖是選擇鋼種及制訂熱處理工藝的基本依據(jù)之一。（1）不同成分的鋼具有不同的轉(zhuǎn)變圖，設(shè)計(jì)時可根據(jù)要求合理選擇適用而廉價的材料。（2）制定熱處理工藝，選擇冷卻介質(zhì)。（3）估計(jì)零件在熱處理?xiàng)l件下各部位可能得到的組織。第22頁