常用熱處理工藝學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1常用常用(chn yn)熱處理工藝熱處理工藝第一頁，共22頁。鋼的常用(chn yn)熱處理第1頁/共22頁第二頁，共22頁。鋼的常用(chn yn)熱處理工藝1、退火： 5、調(diào)質(zhì)：2、正火： 6、表面處理(chl)：3、淬火：4、回火 7、深冷處理(chl)：第2頁/共22頁第三頁，共22頁。+3+3溫度/Fe-C相圖(xin t)第3頁/共22頁第四頁，共22頁。第4頁/共22頁第五頁，共22頁。符號溫度/c100說明符號溫度/c100說明A15380純鐵的熔點J14950.17包晶點B14950.53包晶轉(zhuǎn)變時液態(tài)合金的成分K7276.69滲碳體的成分C11484.3共晶點M77

2、00純鐵的磁性轉(zhuǎn)變點D12276.69滲碳體的熔點N13940-Fe與-Fe互相轉(zhuǎn)變溫度E11482.11碳在-Fe中的最大溶解度O7700.5c0.5%合金的磁性轉(zhuǎn)變點F11486.69滲碳體的成分P7270.0218碳在-Fe中的最大溶解度G9120-Fe與-Fe互相轉(zhuǎn)變溫度（A3）S7270.77共析點（A1）H14950.09碳在-Fe中的最大溶解度Q6000.0057600時碳在-Fe中的溶解度第5頁/共22頁第六頁，共22頁。鐵碳合金按有無共晶轉(zhuǎn)變分為碳鋼和鑄鐵： 碳鋼：c2.11% 鑄鐵：c2.11%按含碳量劃分(hu fn)為以下七種類型： 工業(yè)純鐵： c0.0218% 共析鋼

3、： c=0.77% 亞共析鋼：c=0.0218-0.77% 過共析鋼：c=0.77-2.11% 共晶白口鐵：c=4.3% 亞共晶白口鐵：c=2.11-4.3% 過共晶白口鐵：c=4.3-6.69%鐵碳合金(hjn)的分類第6頁/共22頁第七頁，共22頁。退退 火火第7頁/共22頁第八頁，共22頁。退退 火火第8頁/共22頁第九頁，共22頁。正正 火火第9頁/共22頁第十頁，共22頁。淬淬 火火第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。常用淬火介質(zhì)的冷卻特性名稱最大冷卻速度時平均冷卻速度備注所在溫度/冷卻速度/S-1650-550300-200靜止自來水203407751354501、冷卻速度由20

4、銀球所測。2、各冷卻速度值均根據(jù)冷卻速度特性曲線估算。靜止自來水40285545110410靜止自來水602202758018510%NaCl溶液2058020001900100015%NaCl溶液205602830275077520%NaCl溶液204301640114082010#機油，20430230606510#機油，8043023070553#錠子油，2050012010050淬淬 火火第11頁/共22頁第十二頁，共22頁。回回 火火第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)(dio zh)(dio zh)處理處理1、定義：淬火(cu hu)和隨后的高溫回火叫做調(diào)質(zhì)處理。2、作用

5、：鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有優(yōu)良的綜合機械性能。一、鋼的表面淬火：1、定義：是將工件快速加熱到淬火溫度，然后迅速(xn s)冷卻，僅使表面層獲得 淬火組織的熱處理方法。2、作用：滿足工藝上要求零件表面具有高的強度、硬度和耐磨性，心部具 一定的強度、足夠的塑性和韌性。3、分類：感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱、電解液加熱以及激光加熱。表面處理表面處理第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。表面表面(biomin)(biomin)處理處理感應(yīng)加熱：1、定義：利用電磁感應(yīng)原理，在工件表面產(chǎn)生密度很高的感應(yīng)電流，并使 之迅速加熱至奧氏體狀態(tài)，隨后快速冷卻獲得馬氏體組織的方法2、分類：根據(jù)不同的電流頻率，可將感應(yīng)加

6、熱表面淬火分為三類： a、高頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率80-1000KHz，可獲得表 硬化(ynghu)層深度為0.5-2mm，主要用于中小摸數(shù)齒輪和小軸的表面淬 火。 b、中頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率2500-8000Hz，可獲得3- 6mm深的硬化(ynghu)層，主要用于要求淬硬層較深的零件，如發(fā)動機曲 軸、凸輪軸、大模數(shù)齒輪、較大尺寸的軸和鋼軌的表面淬火。 c、工頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率為50Hz，可獲得10-15mm 以上的硬化(ynghu)層。適用于大直徑鋼材的穿透加熱及要求淬硬層深的 大工件的表面淬火。3、說明：感應(yīng)加熱缺點是設(shè)備費用昂貴，不適用于單件生產(chǎn)。第

7、14頁/共22頁第十五頁，共22頁。化學(xué)化學(xué)(huxu)(huxu)熱處理熱處理1、定義：將金屬工件(gngjin)放入含某種活性原子的化學(xué)介質(zhì)中，通過加熱使介質(zhì) 中的原子擴散滲入工件(gngjin)一定深度的表層，改變其化學(xué)成分和組織 并獲得與心部不同性能的熱處理工藝叫做化學(xué)熱處理。和表面淬 火不同之處是鋼在化學(xué)熱處理后工件(gngjin)表面的組織有變化。2、分類：根據(jù)滲入元素的不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、碳、氮共 滲、滲硼和滲金屬等等。3、作用：化學(xué)熱處理可獲得比表面淬火更高的硬度、耐磨性和疲勞強度， 心部在具有良好塑性和韌性的同時，還可獲得叫高的強度。適當(dāng) 的化學(xué)熱處理還可使工件

8、(gngjin)表層具有減磨、耐腐蝕等特殊性能。4、過程：化學(xué)熱處理的一般過程由分解、吸附和擴散三個基本過程組成。 第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。滲滲 碳碳1、定義：將低碳鋼件放入滲碳介質(zhì)中，在900-950加熱保溫，使 活性碳原子滲入鋼件表面并獲得高滲碳層的工藝方法。2、分類：固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳。3、說明：為充分發(fā)揮滲碳層的作用，使零件表面獲得高硬度和高耐磨性， 心部保持足夠的強度和韌性，零件在滲碳后必須進行熱處理。 a、對于本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，通常滲碳后可預(yù)冷至淬火溫度，直接淬火， 然后進行180-220低溫回火。 b、對于固體滲碳零件、本質(zhì)粗晶粒鋼滲碳后不能直接淬火的零件，

9、也可從滲碳溫度直接空冷后再次加熱淬火，然后進行低溫回火。 表層組織為高碳細(xì)針狀回火馬氏體組織加細(xì)晶粒狀滲碳體，硬度 為HRC58-62。 c、根據(jù)滲層組織和性能要求，一般(ybn)零件表層含碳量最好控制在0.85 -1.05%左右，滲層厚度一般(ybn)為0.5-2mm。第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。滲滲 氮氮1、定義：向鋼件表面滲入氮元素，形成富氮硬化層的化學(xué)熱處理稱 為滲氮。2、分類：液體滲氮、氣體滲氮。3、說明： a、和滲碳相比，鋼件滲氮后具有更高的表面硬度和耐磨性，氮 化后硬度可達到HRC65-72。 b、氮化層穩(wěn)定性好，高硬度和耐磨性可保持到560-600不降低 c、比滲碳具

10、有更好的疲勞強度。 d、氮化后在鋼件表面形成致密氮化物薄膜，具有良好抗蝕性能 e、氮化溫度低（500-600），氮化后工件不需熱處理，因此 滲氮件變形很小，適用于精密零件的最終熱處理。4、用途：磨床主軸、鏜床(tngchung)鏜桿、精密機床絲杠、內(nèi)燃機曲軸、各種精密齒 輪和量具等。第17頁/共22頁第十八頁，共22頁。深冷處理深冷處理1、定義：將淬火后的工件,在0度以下的低溫介質(zhì)中繼續(xù)冷卻,一般到 零下60-80,待工件截面冷到溫度均勻一致后,取出空冷。2、介質(zhì)：常用介質(zhì)為液氮。3、用途(yngt)：可提高工件硬度，抗拉強度和穩(wěn)定工件尺寸，主要適用于合金鋼 制成的精密刀具、量具和精密零件，如

11、量規(guī)、量塊、鉸刀、樣 板、高精度的絲杠、齒輪等，還可使磁鋼更好的保持磁性。第18頁/共22頁第十九頁，共22頁。常用碳素工具鋼牌號常用碳素工具鋼牌號(piho)(piho)、成分、熱處理、用途、成分、熱處理、用途鋼號化學(xué)成分熱處理應(yīng)用舉例CMnSiSP淬火回火溫度冷卻介質(zhì)硬度HRC溫度硬度HRCT7T7A0.65-0.740.65-0.740.2-0.40.15-0.30.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03800-820水水61-63180-20060-62制造承受震動與沖擊載荷，要求較高韌性的工具，如鑿子、打鐵用模、各種錘子、木工工具、石鉆（軟巖石用）等T8T8A

12、0.75-0.840.75-0.840.2-0.4.15-0.300.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03780-800水水61-63180-20060-62制造承受震動與沖擊載荷，要求較高韌性的工具，如簡單模子、沖頭、剪切金屬用剪刀木工工具、煤礦用鑿子等T10T10A0.95-1.040.95-1.04.15-.35.15-.300.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03770-790水油水油62-64180-20060-62制造不受震動、在刃口上要求有少許韌性的工具，如刨刀、沖模、絲錐、板牙、手鋸鋸條、卡尺等T12T12A1.15-1.24

13、1.15-1.24.15-0.35.15-.30.15-.35.15-.300.030.02.0350.03760-780水油水油62-64180-20060-62制造不受震動、要求較高硬度的工具，如鉆頭、絲錐、銼刀、刮刀等第19頁/共22頁第二十頁，共22頁。低合金刃具低合金刃具(rnj)(rnj)鋼牌號、成分、熱處理、用途鋼牌號、成分、熱處理、用途鋼號化學(xué)成分熱處理應(yīng)用舉例CMnSiCr其它淬火回火溫度硬度HRC溫度硬度HRC9SiCr.85-.95.30-.601.2-1.6.95-1.25830-860油62-64150-20061-63板牙、絲錐、鉆頭、冷沖模CrWMn.90-1.05.80-1.10.40.9-1.2 w1.2-1.6800-830油62-63160-20061-62板牙、拉刀、量規(guī)、形狀復(fù)雜的高精度沖模9Mn2V.85-.951.7-2.00.4 v0.1-.25760-780水62130-17060-62小沖模、氣壓模、樣板、絲錐CrW51.25-1.50.40.40.4-0.7 w4.5-5.5800-850水65-66160-18064-65銑刀、刨刀Cr061.3-1.450