鋼鐵熱處理和組織轉變

1、鋼鐵熱處理和組織轉變第五章 鋼鐵熱處理加熱時的組織轉變冷卻時的組織轉變鋼的常規(guī)熱處理鋼的其它熱處理概 述一、熱處理概念及應用 通過加熱、保溫、冷卻的方法，改變材料的組織與結構，達到改善材料性能(力學、物理、化學及工藝性能)的工藝過程稱為熱處理。 熱處理在機械制造業(yè)和材料的研究中應用十分廣泛，重要的零(構)件都要進行適當?shù)臒崽幚砗蟛拍苁褂?。機床中60%70%的零件需進行熱處理；汽車中約80%零件需進行熱處理；工具及模具則100%需進行熱處理。轉變時一般都有組織結構的變化，有的轉變無新相生成(如再(重)結晶轉變)。相變阻力大。新相形成除增加界面能外，由于存在體積變化造成應變能，相變阻力大。新相與母

2、相之間存在一定的晶體學位向關系。母相的晶體缺陷對相變起促進作用。原子擴散遷移成為控制因素，特別是伴隨成分改變的相變過程。易出現(xiàn)過渡相，有些反應不能進行到底，過渡相可以長期保留。二、熱處理轉變過程及其產物的特點三、熱處理分類熱處理整體熱處理最終熱處理工序化學熱處理表面熱處理表面淬火預備熱處理工序滲碳滲氮及滲金屬等碳氮共滲及多元共滲等回火(含人工時效)退火正火淬火(含固溶處理)火焰加熱、接觸電阻加熱 感應加熱 (高、中頻等) 激光、電子束加熱 物理、化學氣相沉積 5.1 加熱時的組織轉變 這些溫度點是平衡轉變溫度，在固態(tài)轉變中，轉變實際發(fā)生需要一定的過冷或過熱，顯然加熱轉變的實際發(fā)生溫度在臨界點之

3、上，而冷卻轉變的實際發(fā)生溫度在臨界點之下。一、臨界轉變溫度800766780855Ac3 或Accm-700730T10721695727607606827244583568073520Ar3Ar1Ac1鋼號臨界溫度()某些碳鋼的臨界溫度(近似值)AC1、AC3、Accm加熱時轉變溫度 Ar1、Ar3、Arcm冷卻時轉變溫度二、奧氏體的形成過程以共析鋼為例P0.77%C( F0.02%CFe3C6.69%C) A0.77%C AC1溫度 A形核A長大 Fe3C殘余溶解A均勻化若是亞/過共析鋼則存在過剩相F/Fe3C的溶解.三、影響奧氏體化的因素加熱溫度加熱速度含 碳 量合金元素原始組織 加熱溫

4、度越高，原子活動遷移能力大，自由能差大，奧氏體化的進程也越快。 加熱速度快，奧氏體化的時間自然短，但是均勻化程度差。 隨碳量的增加,滲碳體與鐵素體的界面數(shù)量也多, 轉變速度加快。在過共析鋼中, 二次滲碳體的溶解要求更高的溫度,碳量的增加達到均勻化時間會增加。 珠光體的層片越細，界面數(shù)量多，擴散的距離小，轉變速度加快，片狀珠光體的轉變速度高于球狀化珠光體。 碳化物形成元素與碳的結合力高于鐵，會阻礙碳的擴散遷移；在碳化物消失后，合金元素自己擴散達到均勻，達到均勻奧氏體化的時間要大大延長。四、奧氏體晶粒度及其影響因素1.奧氏體晶粒度 奧氏體晶粒度指奧氏體的晶粒尺寸大小，它對材料熱處理后的性能有重要影

5、響。奧氏體晶粒度的三種不同概念：起始晶粒度 剛剛完成奧氏體化的晶粒大小叫起始晶粒度，此時奧氏體晶粒很細小又難以測定，無實際意義。實際晶粒度 在具體的加熱溫度、保溫時間的條件下獲得的奧氏體晶粒大小。它決定于鋼的成分和奧氏體化的工藝過程，直接影響熱處理后鋼的力學性能 。 熱處理冷卻后得到的組織都是有奧氏體轉變的產物，奧氏體晶粒細小，得到的組織也就細小，其力學性能也就優(yōu)越。奧氏體化過程的晶粒長大是自發(fā)過程，只有控制好奧氏體化的工藝過程，才能得到較細的晶粒。本質晶粒度 不同的鋼在同樣的加熱條件下，奧氏體的長大傾向性不一樣，按冶金部標準，將鋼加熱到93010，保溫8小時得到的實際晶粒度作為該鋼的本質晶粒

6、度。本質晶粒度是一材料特性，表示的是鋼在奧氏體化時奧氏體晶粒的長大傾向。本質晶粒度一般分為8級。1級 2級 3級 4級5級 6級 7級 8級8級為超細晶粒本質粗晶粒本質細晶粒 沸騰鋼一般為本質粗晶粒鋼； 并不是本質細晶粒鋼奧氏體化得到的晶粒一定細小,通常加熱溫度在930以下,本質細晶粒鋼奧氏體化得到的晶粒比本質粗晶粒鋼細小,超過這個溫度或工藝處理不當,結果可能完全相反(見右圖). 鎮(zhèn)靜鋼一般為本質細晶粒鋼。 需熱處理的鋼應為本質細晶粒鋼。 2.影響奧氏體晶粒度的因素 速度快用的時間少，轉變在較高溫度，形核率高，最終晶粒尺寸較細小。 溫度高時間長則奧氏體長大速度快，長大的時間多，晶粒變粗； 珠光

7、體細小，奧氏體的晶粒也細?。黄瑺畋惹驙罴毿?，非平衡組織往往也可得到細小的奧氏體晶粒。(相變組織的遺傳性) 含碳量增加，奧氏體轉變加快，生長時間長，奧氏體晶粒的長大傾向增加；碳化物形成元素(Ti、V、Ta、Nb、Zr、W、Mo、Cr)和碳結合力強，阻礙碳的擴散可阻礙奧氏體晶粒生長；不和碳作用而溶入基體的元素(Si、Ni、Cu)對奧氏體晶粒生長無明顯的影響；Co、P、Mn對奧氏體晶粒的長大有加速作用。 加 熱 速 度 溫度和時間原 始 組 織合金元素(成分)五、加熱時的組織缺陷 由于加熱設備故障、工藝不合理或操作失誤，加熱過程中可能引起的缺陷有：氧化 脫碳過熱 過燒 加熱時工件表面和O2、CO2、

8、H2O等氣氛接觸,工件表面發(fā)生氧化,嚴重時氧化氣氛沿晶界向內擴散造成較深的晶界氧化, 晶界處的易氧化元素和氧結合使晶界性能下降,為內氧化。加熱時間較長、溫度高且表面要求較高，加工余量小時特別注意氧化。 含碳量較高的鋼加熱時,碳和O2、CO2、H2O、H2等結合生成CO溢出,脫碳使鋼表層出現(xiàn)貧碳區(qū)影響表層性能?？捎肅O、CH4等進行保護甚至滲碳。加熱溫度過高或保溫時間過長使奧氏體晶粒過大。 加熱溫度太高，晶界過度氧化，甚至局部熔化，過燒工件只能報廢。 鋼在冷卻時的組織轉變過冷奧氏體：等溫冷卻：將鋼迅速過冷到臨界點(Ar1)以下某一溫度，使奧氏體保持在該溫度下進行轉變。連續(xù)冷卻：將鋼以某一固定速度

9、不停地冷卻到室溫，使奧氏體在連續(xù)降溫的過程中轉變。冷卻方式： 鋼奧氏體化后，從高溫冷卻到Ar1以下時奧氏體并不立即轉變，而處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài).這種存在于Ar1溫度下暫未發(fā)生轉變的不穩(wěn)定奧氏體稱為過冷奧氏體。一、過冷奧氏體等溫轉變 過冷奧氏體等溫轉變圖，也稱TTT(或C)曲線,它綜合反映了過冷奧氏體在不同溫度下等溫轉變的開始和終了時間以及轉變產物之間的關系。實驗得到過冷奧氏體等溫轉變動力學曲線(轉變時間-A轉變量圖)。對轉變后的試樣進行金相分析,確定轉變產物。在轉變時間-冷卻溫度坐標系中，將相同性質的連接起來, 并標明出相應的轉變產物,即得TTT曲線或C曲線。 1.共析鋼過冷奧氏體等溫轉變圖的

10、建立 以共析鋼為例孕育期 2.等溫轉變曲線的特征3. 珠光體型轉變 1)珠光體的形成 過冷奧氏體在Ar1到鼻尖(550)之間的轉變方式屬于珠光體型轉變。 在A晶界形成Fe3C晶核；在Fe3C晶核附近出現(xiàn)鐵素體晶核；鐵素體和滲碳體的晶核長大,形成層片狀組織；奧氏體晶粒內多處形核，各自沿不同方向長大直到奧氏體完全消失；珠光體晶粒長大并連成一體；奧氏體全部轉變成珠光體。 2)轉變產物 過冷奧氏體按珠光體型方式發(fā)生轉變，通常所得產物為鐵素體和滲碳體交替分布的層片狀組織，隨著轉變溫度的降低，片間距愈細，即不同溫度下所得產物的差別是層片間距不同。 采用特殊的方式冷卻，可能得到顆粒狀滲碳體均勻分布于鐵素體基

11、體上的球狀珠光體。 3)珠光體的性能 不同類型的珠光體由于層片間距不同，力學性能有較大的區(qū)別，總體趨勢是隨著片間距的減小，材料的強度和硬度呈現(xiàn)上升；塑性和韌性以索氏體為最高,雖然強度最高，但塑性卻下降。 組織符號片間距/m形成溫度/硬 度/HRC可分辨層片的倍數(shù)珠光體P0.4 0.7A16505 25500X索氏體S0.25 0.465060025 351000X托氏體T0.25600550355 402000X4.貝氏體型轉變 1)特點和組織特征 過冷到550以下,相變驅動力雖然較大,但鐵原子的擴散系數(shù)已很小,相變時來不及擴散,碳盡管擴散速度比高溫下小了很多,但因半徑很小仍能進行短距離擴散,

12、所以發(fā)生混合型轉變(半擴散型轉變),在鋼中叫貝氏體轉變。 在較大的驅動力下，晶格中的鐵原子以切變方式，將其晶格點陣從面心立方改組為體心立方。這時鐵原子不改變相鄰關系，每個原子相對周圍原子發(fā)生僅為原來晶格間距幾分之一的移動，整個晶體結構發(fā)生了變化。一方面原子移動距離小，另一方面，要求所有原子同時移動，所以變化阻力大，僅在驅動力足夠大時才發(fā)生。碳在面心立方中的溶解度大于體心立方晶格，對切變形成了阻力，含碳量愈低，轉變愈容易。貝氏體(B)-含碳過飽和鐵素體和滲碳體的兩相機械混合物.2)上貝氏體轉變 這種以原奧氏體晶界為干線, Fe3C以小條狀(短棒)或小片狀斷續(xù)的分布于平行而密集的鐵素體片之間,呈現(xiàn)

13、羽毛狀的組織叫上貝氏體。 轉變溫度:550350轉變過程:a.奧氏體晶界因含碳量低優(yōu)先生成形成鐵素體晶 核,晶核向晶內長大; b.鐵素體附近出現(xiàn)碳富集,形成Fe3C晶核,因長大慢, Fe3C以小條狀(短棒)或小片狀斷續(xù)的分布于平行 而密集的鐵素體片之間. 在碳鋼中，上貝氏體的力學性能指標并不好，這時的強度和硬度不太高，而韌性很低，工業(yè)生產中一般不用這種組織的材料來制造機械零件。 組織、性能特點3)下貝氏體轉變 轉變溫度: 350230轉變過程:a.鐵素體晶核優(yōu)先在奧氏體晶界生成,并沿一定晶面呈針 葉狀向晶內生長;b.由于轉變溫度較低,C原子不能長程擴散,只能在鐵素體 片內沿一定晶面以極細小的碳

14、化物-FeC沉淀析出. 這種碳以極細小的碳化物(如-FeC)在針葉狀鐵素體內沿一定晶面析出的組織叫下貝氏體。 下貝氏體是生產中一種常見的組織,它有較高的強度、硬度和一定的韌性,即有較好的強韌性(或良好的綜合力學性能)。 下貝氏體的轉變時間長, 為了完成下貝氏體轉變,生產時不能將鋼直接冷到室溫,需要保溫設備,故生產效率不高。 組織、性能特點5、馬氏體型轉變 1)轉變過程 當鋼很快冷卻到MS(共析鋼約為230)以下, 這時碳的可遷移能力也很低, 在巨大的轉變驅動力作用下, 鐵以切變的方式進行從fcc到bcc的晶格改組, 形成了碳在鐵素體中的過飽和間隙固溶體, 即馬氏體(M). 由于碳的大量過飽和，

15、鐵素體的晶格畸變很大，碳原子處于體心立方的八面體間隙處，體心立方的八面體間隙是一扁形，溶入碳原子基本在一個方向變形即可，為了減小晶格畸變，碳原子大多在同樣的方向，故馬氏體的晶格點陣已不是體心立方，而是體心正方，即晶格常數(shù)在一個方向被拉長(c), 馬氏體的正方度c/a約為1。 2)馬氏體轉變特點 馬氏體轉變溫度: 馬氏體轉變有一個溫度范圍(MS Mf ), 所得馬氏體數(shù)量與最低轉變溫度有關; 無擴散型轉變(切變轉變): 轉變速度非?？?瞬間形核長大); 轉變的不完全性:即使冷至Mf以下也得不到100%的馬氏體,存在殘余奧氏體(A殘或A), A殘量與過冷A的穩(wěn)定性、MS和Mf有關; 轉變時體積膨脹

16、: 相變應力殘余應力淬火裂紋.板條馬氏體的形貌(光鏡,500X)3)馬氏體的形態(tài) (板條狀和針片狀)a.板條馬氏體 當奧氏體中的含碳量較低時(0.3%),形成的馬氏體為板條狀(低碳馬氏體). 組織形貌:原奧氏體晶?？梢杂袔讉€板條束,在板條束中有時又可以分成幾個平行的板條塊,在板條內分步著稠密的平行的馬氏體板條.稠密的板條之間是一層連續(xù)的高度變形的極薄的奧氏體薄膜(約20nm),板條馬氏體內有大量位錯。板條馬氏體的示意圖 奧氏體含碳量高)時，馬氏體形狀呈針片狀或竹葉狀,故叫片狀馬氏體(透鏡M或高碳M). b.針片狀馬氏體 針片馬氏體的形貌(光鏡,500X)針片馬氏體的示意圖 組織形貌:立體形態(tài)是

17、雙凸透鏡片狀. 在原奧氏體晶粒中,首先形成一個貫穿整個晶粒的馬氏體片;以后形成的馬氏體片尺寸受到限制，馬氏體片越來越小;馬氏體片之間互不平行,并存在一定夾角,最后的三角區(qū)為殘余奧氏體.板條狀馬氏體針片狀馬氏體C%0.3%1.0缺 陷大量位錯大量位錯、顯微裂紋和較大內應力性 能特 點較高的強度和韌性(良好綜合力學性能)高硬度和強度低塑性和韌性淬火后的性能舉 例低碳鋼(0. 10.25%C) : 3050HRC, = 917%, = 4065%, ak=6080J/cm2,s=8201330MPa,b=10201330MPa,T8鋼:65HRC, 1%, = 30%, ak=10J/cm2,s=2

18、040MPa,b=2350MPa,4) 馬氏體的性能特點6、影響C曲線的因素 1)含C量的影響 鋼的碳含量A的含碳量位置的變化； 形狀的變化； 轉變溫度的變化 A的含碳量M的含碳量?2)加熱溫度和保溫時間的影響 升高加熱溫度,延長保溫時間,奧氏體的均勻化程度提高(奧氏體穩(wěn)定性提高),不利于過冷奧氏體的轉變形核和分解,使C曲線右移. 3)金屬元素的影響 除Co外, 幾乎所有金屬元素都會使C曲線右移;(提高奧氏體穩(wěn)定性) 大量合金元素加入, 還會改變C曲線的形狀.(詳解見“合金鋼”) 二、過冷奧氏體連續(xù)轉變1.連續(xù)冷卻曲線及其建立 將奧氏體化后的鋼置于某一介質中連續(xù)冷卻, 材料溫度隨時間的延長而不

19、斷下降, 奧氏體分解和轉變在不同的溫度下都進行, 得到比較復雜的組織. 冷卻環(huán)境和冷卻速度不同, 所得組織及其性能也不同. 這種過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉變規(guī)律的冷卻曲線叫連續(xù)冷卻曲線或CCT曲線。2.碳鋼CCT曲線特征 珠光體型轉變滯后 只有大于臨界冷卻速度 才發(fā)生馬氏體轉變與TTT曲線比較: 貝氏體轉變被抑制 有過冷A轉變中止線共析鋼的TTT圖與CCT圖的比較3. 碳鋼連續(xù)冷卻轉變的組織 V冷5/S 得到 P 5/S V冷33/S 得到索氏體S或屈氏體T 33/S V冷138/S 得到 T + M + A殘余(少量) V冷138/S 得到 M + A殘余(少量)VK =138/S：臨界冷卻速度或

20、上臨界冷卻速度V K=33/S：下臨界冷卻速度5.3 鋼的常規(guī)熱處理一、退火退火：將鋼加熱到適當?shù)臏囟? 保溫一定時間后緩慢冷卻 (如隨爐冷)的熱處理工藝叫做退火. 常用退火方法:完全退火等溫退火球化退火去應力退火均勻化退火 各種退火工藝的加熱溫度規(guī)范退火方法操作規(guī)范目的用途適用鋼材完全退火(普通或重結晶退火)AC3+ 3050緩冷,500后空冷改善組織, 去內應力,降低硬度,便于加工預先熱處理工序或終熱處理工序亞共析鋼球化退火AC1+3050緩冷至Ar1附近得到球化體, 降低硬度,便于加工, 淬火前組織準備工具鋼的預先熱處理工序共、過共析鋼和高碳合金鋼去應力退火AC1以下(500650或20

21、0400 )消除殘余應力鍛、鑄件、焊接件、冷加工件所有鋼材等溫退火縮短完全退火時間亞共析鋼過共析鋼的球化退火工藝高速鋼的等溫退火與完全退火的比較二、正 火45鋼退火和正火狀態(tài)的力學性能比較2. 目的、用途及性能預先熱處理, 適當提高中、低碳鋼的硬度, 改善加工性能;消除過共析鋼中的網(wǎng)狀滲碳體, 為求化退火做組織準備;終熱處理, 細化組織, 消除應力, 得到所希望的強度和韌性.1. 定義 將鋼加熱到AC3 (亞共析鋼)或Accm (過共析鋼)以上3050，保溫一定時間后從爐中取出在空氣中冷卻,得到珠光體型組織的熱處理工藝稱為正火.狀態(tài)b/ MPa5/ %ak/ J/cm2HBS退火6507001

22、5204060180正火70080015205060220三、 淬 火1.定義和目的 淬火：將鋼加熱到AC3 或AC1以上3050 保溫一定后,以大于VK的速度快冷到MS點以下以獲得M或在MS點稍上等溫獲得B下的熱處理工藝.目的：提高鋼的高硬度、耐磨性和承受高的接觸應力; 一般作為工具鋼的終熱處理工序.常用淬火介質的冷卻特性及應用理想淬火介質的冷卻能力如圖. 2.淬火冷卻介質冷卻(能力)特性用途水不理想: “鼻尖”處不足而低溫又太強形狀簡單的小碳鋼件鹽水鼻尖”處很強,低溫較強,是最強冷卻介質.(含1015NaCl)形狀簡單、硬度要求高而均勻、變形要求低的的碳鋼件礦物油“鼻尖”處弱,低溫也弱,冷

23、卻能力為水的1/41/8形狀復雜、變形要求高的中、小合金鋼件堿浴或硝鹽浴介于水和油之間形狀復雜、變形要求嚴格的小件單液淬火深冷處理 4.淬火方法雙液淬火(水淬+油冷)分級淬火 (堿浴或硝鹽浴+空冷) 等溫淬火 (鹽浴淬火,得到B下 )局部淬火 單液雙液分級等溫卡規(guī)的局部淬火法變形與開裂 5.淬火時易出現(xiàn)的問題及其預防硬度不足或不均勻 原因： 冷卻速度不夠或不均勻； 加熱工件表面氧化脫碳； 鋼未完全A化。 預防措施有： 合理設計零件結構，正確選材； 預先熱處理為淬火作組織準備； 控制加熱溫度和時間，避免過熱； 采用適當?shù)睦鋮s方式； 及時回火。四. 回 火 將淬火后的鋼制工件, 加熱到AC1以下的

24、某一溫度,保溫一段時間, 然后冷卻到室溫的一種熱處理工藝.目的：回火:消除內應力, 降低脆性;穩(wěn)定工件尺寸; 獲得不同組織以調整性能.回火溫度轉 變 特 征所得組織100 200M開始分解, 析出-FeC(與M保持一定共格), M飽和度, 正方度c/a, 內應力, A殘的量未變.A殘+M回 (F飽和+-FeC)200 300A殘的分解: A殘B下 (即FC飽和+-FeC) , M繼續(xù)分解, 正方度c/a繼續(xù), 內應力繼續(xù)M回+B下(少量)300 500FC飽和(片、條裝) F(等軸晶); -FeC Fe3C(無共格關系, 顆粒狀);500時內應力完全消除.T回 (F +Fe3C細)500 65

25、0Fe3C聚集長大S回 1.淬火鋼回火時的轉變及所得組織高溫T回S回M回低溫T回2回火組織的性能回火溫度對中碳鋼力學性能的影響回火溫度及含碳量對鋼硬度的影響低溫回火脆性(250350) 又叫第一類回火脆性, 所有鋼都存在,預防方法是避免在此溫度回火.高溫回火脆性(450650） 又叫第二類回火脆性, 含Ni、Cr、Mn 、Si等 鋼回火后慢冷時發(fā)生,預防方法是回火后快冷和加W和 Mo等合金元素.3回火脆性4.回火種類及其應用回火類型組織和性能應 用低溫回火150250A殘+M回,高硬度,耐磨(5864HRC)工具鋼、模具鋼、軸承鋼、表面淬火及滲碳淬火件中溫回火350500T回,一定韌性和高屈強

26、比(s/b)(3545HRC)彈性零件和要求較高強度硬度又要一定韌性的工件(如刀桿、軸套等)高溫回火500650S回，綜合力學性能尤其是沖擊韌性高(2535HRC)綜合性能要求高的零件如軸、連桿、齒輪等,或預先熱處理 淬火+高溫回火的熱處理工藝叫調質處理五. 鋼的淬透性和淬硬性1.淬透性與淬硬性的區(qū)別 淬透性: 指鋼在淬火時能獲得淬硬層(馬氏體層)深度的一種固有特性. 它主要受含碳量、合金元素和晶粒度等影響, 與零件尺寸和淬火工藝無關.淬 硬 性: 指在正常淬火情況下獲得馬氏體組織所能達到的最高硬度. 它主要決定于馬氏體中的含碳量, 合金元素含量對其影響不大.一般規(guī)律：淬透性好的鋼, 其淬硬性

27、不一定高, 反之亦然； 低碳合金鋼的淬透性好, 但其淬硬性不高;高碳鋼的淬硬性高, 但其淬透性卻差.淬硬層深度: 指由鋼表面到內部馬氏體組織占50處的距離. 材料的淬透性常用末端淬火法測得的淬硬層深度值的大小來衡量. 鋼的淬透性好壞取決于鋼的過冷奧氏體的穩(wěn)定性，即C曲線上的臨界冷卻速度。影響因素有：鋼的含碳量: 共析鋼的淬透性最高；2.影響淬透性的因素合金元素及其含量: 除Co外,絕大部分都使C曲線右移,提高淬透性；奧氏體化程度:淬火溫度和時間因影響奧氏體的均勻性和穩(wěn)定性, 故影響淬透性。3.淬透性的測定方法 末端淬火法(GB225-88) 加工標準試樣鋼奧氏體化噴水冷卻測量到端面不同距離處表

28、面的硬度作硬度-距離曲線表示方法J-表示端淬法,HRC-硬度,d-到端面的距離,例如:40Cr鋼的淬透性帶(A)淬透性曲線舉例；(B)鋼的半馬氏體區(qū)硬度與鋼的含碳量的關系(A)(B)4.淬透性的應用對心部性能要求較高的如連桿、鍛模等,為保證心部的性能,選用高淬透性的鋼；對焊接件為減小熱影響區(qū)內出現(xiàn)淬火組織造成變形開裂, 應用淬透性較低的鋼. 根據(jù)鋼的淬透性,在淬火時選用合適的冷卻介質. 由于淬透性影響,校核零件強度時,大小不同零件的性能數(shù)據(jù)是有區(qū)別的. 低淬透性的大鋼件,因淬不透常用正火來代替調質,既可減少因淬火導致的開裂,又工藝簡單經濟. 可選用的熱處理方法:一. 不改變材料成分, 表面和心

29、部經不同的熱處理;二. 改變材料表面成分, 并熱處理.5.4 鋼鐵的其它熱處理 機械零件服役要求零件力學性能熱處理方法如:齒輪和曲軸小型汽車用中型汽車用重型汽車用表面和心部性能要求不同概 況b.表面淬火用鋼：中碳鋼及中碳低合金鋼最表層次表層里 層a.表面淬火工藝M或 M+F(少量)M + F 或 F + T原始組織d.表面淬火加熱方法 感應加熱、火焰加熱、接觸加熱一、表面淬火c.表面淬火后的組織2.感應加熱表面淬火a.基本原理及過程感應器交流電(非工頻)工件內產生渦流電流集膚效應表面加熱到溫迅速水冷加熱速度快, 變形小, 不易脫碳;馬氏體組織極細, 硬度高(比普通淬火高23HRC)、脆性小,

30、疲勞強度好;加熱層深度易控制, 易于自動化批量生產, 感應功率越大, 頻率越高, 淬硬層越淺; 設備投資大.3.火焰加熱表面淬火(自學)b.感應加熱表面淬火特點定義： 化學熱處理是指將材料置于一定的化學介質中加熱、保溫，使介質中一種或幾種元素的原子滲入工件表層，以改變工件表層化學成分和組織結構，來獲得心部和表層兼顧有不同性能要求的熱處理方法。 過 程：介質分解出待滲元素活性原子;活性原子被材料表面吸附和溶解；活性原子向材料內部擴散。種 類： 滲碳、氮化、滲硼、滲鋁等。 二、化學熱處理簡介 (1)目的及用途： 提高鋼制工件表面的含碳量然后淬火，達到提高工件表面硬度、耐磨性和抗接觸疲勞性，并使心部具有良好的塑性和韌性。主要用