機(jī)械工程材料成型及工藝12

本次課的內(nèi)容

鋼的淬火淬火溫度淬火冷卻淬火方法鋼的淬透性和淬硬性

鋼的回火回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變回火的分類及其應(yīng)用回火脆性

一、鋼的淬火(Quenchingofsteel)

定義:

把零件加溫到臨界點(diǎn)溫度以上

30～50℃，保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻

(水冷)，以獲得馬氏體組織的一種熱處理工藝。

目的:主要是為了獲得馬氏體組織提高鋼的硬度和耐磨性。淬火溫度的選擇溫度(℃)名稱Ac3

+30～50亞共析鋼Ac1

+30～50共析鋼Ac1

+30～50過(guò)共析鋼工藝參數(shù)(淬火溫度）選擇范圍示意圖淬火后的組織

M+Fe3C+A殘Ac1+30～50過(guò)共析鋼M+A殘Ac1+30～50共析鋼M+A殘Ac3+30～50亞共析鋼Wc＞0.5%MAc3+30～50亞共析鋼Wc≤0.5%最終組織淬火溫度(℃)鋼種淬火加熱保溫時(shí)間(τ)的選擇:τ

=α

K

D工件有效厚度(尺寸最小部位)裝爐量有關(guān)系數(shù)一般K=1～1.5加熱系數(shù),與鋼種及加熱介質(zhì)有關(guān)淬火冷卻介質(zhì)1.理想淬火冷卻介質(zhì)時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf2.常用的淬火冷卻介質(zhì)名稱平均冷卻速度/(℃?s-1)650～550℃300～200℃18℃靜止水60027010%NaCl溶液（18℃）110030010%NaOH溶液（18℃）120030010%Na2CO3（18℃）6065礦物機(jī)油15030菜籽油20035常用的淬火方法單液淬火雙液淬火分級(jí)淬火等溫淬火時(shí)間溫度MsA1鋼的淬硬性(Hardeningofsteel)定義:是指鋼在淬火后所能達(dá)到的最高硬度——硬化能力。評(píng)價(jià)參數(shù)：最高硬度。影響鋼的淬硬性的因素:

主要取決于馬氏體的含碳量。鋼的淬透性(Hardenabilityofsteel)定義:是指鋼在淬火時(shí)所能得到的淬硬層(馬氏體組織占50%處)的深度，或者說(shuō)鋼得到馬氏體的能力。評(píng)價(jià)參數(shù)：淬硬層的深度。影響鋼的淬透性的因素:

主要是臨界淬火冷卻速度VK

的大小,

VK

越大,鋼的淬透性越小，影響冷卻速度VK最根本的是化學(xué)成分和奧氏體化條件。。注意以下兩點(diǎn)區(qū)別：淬透性與實(shí)際工件淬硬層深度的區(qū)別：同一鋼種不同截面的工件在同樣奧氏體化條件下淬火，其淬透性是相同的。但是其淬硬層深度卻因工件的形狀、尺寸和淬火冷卻介質(zhì)的不同而異。淬透性是鋼本身所固有的屬性，而實(shí)際工件的淬硬層深度除了取決于鋼的淬透性外，還與工件的形狀、尺寸及采用的淬火介質(zhì)等外界因素有關(guān)。鋼的淬透性與淬硬性的區(qū)別：概念和影響因素不同。淬硬性與淬透性之間的關(guān)系:淬透性淬硬性鋼種小低碳素結(jié)構(gòu)鋼(20)小高碳素工具鋼(T12A)大低低碳合金結(jié)構(gòu)鋼(20Cr2Ni4A)大高高碳高合金工具鋼(W18Cr4V)工件淬硬層與冷卻速度的關(guān)系淬透性的大小對(duì)鋼的熱處理（淬火+高溫回火）后的力學(xué)性能的影響：未淬透鋼淬透鋼二、鋼的回火(Temperingofsteel)定義:

把淬火后的零件重新加溫到A1線以下某個(gè)溫度,保溫一段時(shí)間,然后冷卻到窒溫。目的:

消除淬火應(yīng)力,降低脆性;穩(wěn)定工件尺寸;調(diào)整淬火零件的力學(xué)性能。回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變馬氏體的分解（80~200℃）；殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變（200~300℃）；回火屈氏體的形成（300~400℃）；滲碳體的聚集長(zhǎng)大和鐵素體再結(jié)晶（>400℃）。耐磨件M回=α0.3%C+ε150～250低溫回火彈簧等T回=F針+Fe3C粒350～500中溫回火調(diào)質(zhì)件S回=F多+Fe3C粒500～650高溫回火高合金鋼P(yáng)回=F多+Fe3C粒650～A1高溫軟化回火的分類及其應(yīng)用注：淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì)處理用途組織溫度(℃)名稱回火索氏體組織金相圖回火屈氏體組織金相圖回火馬氏體組織金相圖回火脆性。低溫回火脆性（250~400℃），又叫不可逆回火脆性或第一類回火脆性；產(chǎn)生原因：薄片狀的滲碳體沿奧氏體晶界析出。防止辦法：避免在該溫度區(qū)間回火；加硅；等溫淬火。高溫回火脆性（500~650℃），又叫可逆回火脆性或第二類回火脆性。產(chǎn)生原因：Sb、Sn、P等在晶界偏聚。防止辦法：快冷；加Mo、W等合金元素。概念：鋼在某些溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沖擊韌性下