工程材料及制造基礎(chǔ)第三講鋼的熱處理、鋼的分類和編號ppt課件

1、第三講 鋼的熱處理、鋼的分類和編號一、鋼在熱處理中的組織轉(zhuǎn)變二、鋼的熱處理工藝三、鋼的分類方法四、鋼的編號和應(yīng)用 鋼熱處理概述：鋼熱處理概述： 普通熱處理普通熱處理表面熱處理表面熱處理其他熱處理其他熱處理退火退火AnnealingAnnealing正火正火NormalizingNormalizing淬火淬火Hardening(Quenching)Hardening(Quenching)回火回火TemperingTempering表面淬火表面淬火化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理火焰加熱火焰加熱FlameFlame感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱InductionInduction滲碳滲碳CarburizationCarbu

2、rization滲氮滲氮NitrogenizingNitrogenizing碳氮共滲碳氮共滲真空熱處理真空熱處理VacuumVacuum可控氣氛熱處理可控氣氛熱處理 Controled AtmosphereControled Atmosphere熱處理熱處理鋼的熱處理曲線鋼熱處理的兩種冷卻方式一一. .鋼在熱處理中的組織轉(zhuǎn)變鋼在熱處理中的組織轉(zhuǎn)變(Transformation) (Transformation) 1.1.鋼在加熱和冷卻時存在過熱、過冷。鋼在加熱和冷卻時存在過熱、過冷。2.2.鋼的加熱溫度不宜太高、時間不宜太長，防止鋼的加熱溫度不宜太高、時間不宜太長，防止A A粗化。粗化。3.A

3、3.A在不同溫度下轉(zhuǎn)變有不同產(chǎn)物，以共析鋼過冷在不同溫度下轉(zhuǎn)變有不同產(chǎn)物，以共析鋼過冷A A為例，為例，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物如下：轉(zhuǎn)變產(chǎn)物如下：727-650727-650，生成粗片珠光體；，生成粗片珠光體；650-600650-600，生成細(xì)片珠光體索氏體）；，生成細(xì)片珠光體索氏體）；600-550600-550，生成極細(xì)片珠光體屈氏體），生成極細(xì)片珠光體屈氏體）550-350550-350，生成上貝氏體，生成上貝氏體(Bainite)(Bainite)；350-230350-230，生成下貝氏體；，生成下貝氏體；230230以下，生成馬氏體以下，生成馬氏體(Martensite)(Martensite

4、)。 鋼在加熱和冷卻時，臨界轉(zhuǎn)變溫度變化共析鋼加熱獲得單一奧氏體的過程鋼的加熱溫度過高對轉(zhuǎn)變組織影響奧氏體晶粒長大示意圖二二. .熱處理工藝熱處理工藝 Type of Heat TreatmentType of Heat Treatment1.退火 Annealing： 加熱到適當(dāng)溫度，保溫后緩慢冷卻。 目的：降低硬度利于切削； 細(xì)化晶粒，提高性能； 消除內(nèi)應(yīng)力，為下一工序作準(zhǔn)備； 提高塑性，便于冷沖壓、冷拉拔。 分類：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火。 完全退火：只適用于亞共析鋼。 球化退火：適用共析和過共析鋼。球化退火：適用共析和過共析鋼。 加熱加熱727727以上，片狀滲碳體球化，以上，片

5、狀滲碳體球化， 降低硬度或為淬火做好組織準(zhǔn)備。降低硬度或為淬火做好組織準(zhǔn)備。 去應(yīng)力退火：加熱到500-650 ，消除內(nèi)應(yīng)力。 2.正火 Normalizing： 加熱到適當(dāng)溫度，保溫后在空氣中冷卻。 目的：細(xì)化晶粒； 提高低碳鋼硬度，改善切削； 使過共析鋼滲碳體呈鏈狀，利于球化。碳素鋼正火、退火加熱溫度范圍3.3.淬火淬火 QuenchingQuenching： 加熱臨界溫度上30-50，保溫后快速冷卻，獲得高硬度組織。 冷卻方式：在快冷介質(zhì)中，如水、油、鹽、堿的 水溶液。 目的：獲得馬氏體，提高硬度和耐磨性。 缺點：較大內(nèi)應(yīng)力，增加脆性。 4.回火 Tempering： 加熱到適當(dāng)溫度，保

6、溫后自然冷卻。 目的：消除淬火應(yīng)力，降低脆性。碳素鋼淬火加熱溫度范圍回火分類：回火分類：n低溫回火低溫回火150-250150-250）：）：n 降低淬火應(yīng)力和脆性。降低淬火應(yīng)力和脆性。n中溫回火中溫回火350-500350-500）：）：n 保證一定韌性，提高彈性極限。保證一定韌性，提高彈性極限。n高溫回火高溫回火500-650500-650）：）：n 獲得高強(qiáng)度、塑性和韌性。獲得高強(qiáng)度、塑性和韌性。n調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理 = = 淬火淬火 + + 高溫回火高溫回火三.鋼分類 Class of steels鋼：C2.11%Fe-C合金，還有Si、Mn、S、P等。1.按成分(by Composit

7、ion) 低碳鋼 C0.25%；碳素鋼 中碳鋼 0.25% C0.60%；Carbon 高碳鋼 C0.6%； 低合金鋼 合金10%；鋼2.按質(zhì)量：(by quality) 普通鋼： S 0.055%； (normal) P0.045%； 優(yōu)質(zhì)鋼： S （0.030-0.040）%、 (high quality) P（0.035-0.040）%； 高級優(yōu)質(zhì)鋼： S 0.020-0.030%； (high duty) P（0.030-0.035）%； 3.按用途(by purpose) (structural) 結(jié)構(gòu)鋼-工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件； (tool) 工具鋼-工、模和量具； (special特

8、殊鋼-不銹鋼、耐熱、耐磨和耐蝕鋼。四.鋼的編號 Marks of Steels1.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳含量萬分?jǐn)?shù)表示：25 、30 、452.碳素工具鋼： 碳含量千分?jǐn)?shù)表示： T8、T12等，3.合金結(jié)構(gòu)鋼：30CrMnSi、 12CrNi3等。4.合金工具鋼：9SiCr、W18Cr4V等。5.特殊用途合金鋼：1Cr18Ni9Ti 不銹鋼、W18Cr4VQUESTIONS:1. Distinguish between the following: a. Quenching and Tempering b. Normalizing and annealing c. Cementite and ma

9、rtensite2. Explain why tempering follows the quenching process in heat treatment of steel詞匯：鋼熱處理：Heat Treatment of Steel退火：Annealing 正火：Normalizing 淬火：HardeningQuenching） 回火：Tempering表面熱處理：Surface Heat Treatment火焰加熱：Flame Heated感應(yīng)加熱：Induction Heated滲 碳 ： C a r b u r i z a t i o n 滲 氮 ：Nitrogenizing真空熱處理：Vacuum Heat Treatment可控氣氛熱處理： Controled Atmosphere