工大筆記金屬學期末復(fù)習

1、第九章鋼的熱處理工藝9.1鋼的退火和正火9.2鋼的淬火9.3鋼的淬透性9.4鋼的回火退火9.1鋼的退火和正火正火得到近似平衡組織得到偽共析組織第九章 鋼的熱處理工藝學習要求掌握各工藝的目的、參數(shù)及所得組織，正確制定熱處理工藝。 種類：（1） 完全退火： （2） 不完全退火： （3） 球化退火； （4） 擴散退火： （5） 再結(jié)晶退火： （6） 去應(yīng)力退火：(一)退火定義：將組織偏離平衡狀態(tài)的鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。相變重結(jié)晶退火：臨界溫度以上的退火。固相線下100AC3+30AC1AC3AC1ACcmAC1T再T再完全退火u 定義：將鋼

2、加熱到 Ac3溫度以上，保溫足夠時間， 使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，獲得 接近平衡組織的熱處理工藝。u 保溫溫度：Ac3 + 2030 u 保溫時間： = K D（min）u 冷卻方式：隨爐冷卻，600以下出爐空冷u 室溫組織：P+Fu 目的：細化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力和熱加工缺陷、降低硬度、改善切削加工性能和冷塑性變形性能。u 工序：預(yù)備熱處理（個別時）u 應(yīng)用：亞共析鋼 K加熱系數(shù)，碳鋼1.5-2.0min/mm，低合金鋼2.0-2.5min/mm ，高合金鋼2.5-3.0min/mm ）D有效厚度，餅類-h，環(huán)類-D-d，棒類-d球化退火 定義：將鋼加熱，使片狀滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罨蛄?/p>

3、狀，獲得粒狀 珠光體的熱處理工藝。（是不完全退火的一種） 保溫溫度：（Ac1 + 20-30） 保溫時間：2-4h (不易過長) 冷卻方式：爐冷 室溫組織：P粒 目的：降低硬度,均勻組織,改善切削加工性能, 為淬火作好組織準備 工序：預(yù)備熱處理 應(yīng)用：共析鋼、過共析鋼、工具鋼、軸承鋼和量具鋼。過共析鋼中如有網(wǎng)狀滲碳體，必須用正火來加以消除，否則球化難以進行。u 定義：是將鋼加熱到Ac3或Accm以上，保溫一定時間，使之完全奧氏體化，然后在空氣中冷卻，以得到細片狀珠光體類型組織的熱處理工藝。u保溫溫度：亞共析鋼 Ac3 + 3050 共析鋼/過共析鋼 Accm + 3050u保溫時間：=KD（m

4、in）u 冷卻方式：空冷u室溫組織：P類組織-偽共析組織正火AC3或ACcm+30u目的及應(yīng)用：（1）改善低碳鋼的切削加工性能；（2）消除中碳鋼熱加工組織缺陷；（3）消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物，降低硬度、改善和冷塑性變形性能，為淬火作好準備；（4）提高普通結(jié)構(gòu)件的機械性能。不重要零件可代替調(diào)質(zhì)處理。u 工序：預(yù)備熱處理或最終熱處理正火（1）低碳鋼-正火代替退火 較快的冷速可防止低碳鋼沿晶界析出游離的三次滲碳體；提高硬度，改善低碳鋼的切削加工性能。（2）中碳鋼-正火代替退火 硬度雖較高，但可切削加工。成本低，生產(chǎn)率高。（3）高碳鋼-球化退火正火后硬度高，不利于切削加工。但是，如果有網(wǎng)狀碳化物存在，

5、必須正火消除后再球化退火（為淬火作好準備）；（4）不重要零件可代替調(diào)質(zhì)處理。退火與正火的選擇-盡可能正火代替退火u保溫溫度： 亞共析鋼 Ac3 + 3050-完全淬火 過/共析鋼 Ac1 + 3050-不完全淬火 是將鋼件加熱到Ac3 或Ac1以上，保溫一定時間，然后快速冷卻（通常大于臨界冷卻速度Vc），以得到馬氏體（或下貝氏體）組織的熱處理工藝。淬火淬火加熱介質(zhì)（水-碳素鋼 油-合金鋼）過燒AC3或AC1+3050氧化脫碳正火報廢余量、保護氣氛、真空淬火冷卻過熱9.2鋼的淬火9.2鋼的淬火淬火應(yīng)力熱應(yīng)力組織應(yīng)力變形、開裂溫度梯度相的比容差熱應(yīng)力 1)產(chǎn)生原因: 內(nèi)外溫差 2)應(yīng)力結(jié)果: 表層

6、壓應(yīng)力,心部拉應(yīng)力3) 影響熱應(yīng)力因素: （1）冷卻速度：V （2）淬火溫度：T （3）截面尺寸：D （4）線膨脹系數(shù)：9.2鋼的淬火1)產(chǎn)生原因: 冷卻時組織轉(zhuǎn)變的不同時性2)應(yīng)力結(jié)果: 表層拉應(yīng)力, 心部壓應(yīng)力(與熱應(yīng)力相反)3)影響因素:（1）化學成分:含碳量 Wc 合金元素W （2）冷卻速度：V（3）淬火溫度：T（4）截面尺寸：D（5）線膨脹系數(shù)：組織應(yīng)力9.2鋼的淬火（1）含碳量: Wc 高-組織應(yīng)力為主 Wc 低-熱應(yīng)力為主（2）合金元素:W 熱應(yīng)力/組織應(yīng)力（3）截面尺寸：D大-熱應(yīng)力為主 D小-組織應(yīng)力為主影響內(nèi)應(yīng)力大小的主要因素(飛船對接)9.2鋼的淬火淬火冷卻9.2鋼的淬火

7、9.2鋼的淬火淬火方法單液雙液分級等溫淬火方法1單液淬火2雙液淬火3分級淬火4等溫淬火9.2 鋼的淬火鋼的淬透性一、概念1. 淬透性: 是指鋼在淬火時獲得馬氏體的能力, 它是鋼的固有屬性，取決于鋼的臨界冷卻速度、過冷奧氏體的穩(wěn)定性。淬透性的大小用鋼在一定條件下淬火所獲得的淬透層深度來表示. 2. 淬透層深度:規(guī)定為由表面到半馬氏體區(qū)的深度. 9.3 鋼的淬透性鋼的淬透性淬透性: 是指鋼在淬火時獲得馬氏體的能力, 它是鋼的固有屬性（不隨工件的尺寸、形狀和介質(zhì)冷卻能力而變化），取決于鋼的臨界冷卻速度、過冷奧氏體的穩(wěn)定性。淬硬性: 是指鋼在淬火后形成的馬氏體組織所能達到的硬度, 取決于馬氏體中的含碳量. 9.4 鋼的回火溫度低溫（250）中溫（350500）高溫（500650）時間2h冷卻通常空冷，特殊急冷退火正火淬火回火加熱溫度亞共析過/共析鋼Ac3+2030Ac1+2030Ac3+3050Accm+3050Ac3+3050Ac1+3050低溫：150250中溫：350500高溫：500650保溫時間min(mm)(1.52.0)D(1.52.0)D(1.01.5)D2h冷卻方式爐冷