鋼的熱處理一

第2章機(jī)械工程材料§2-3鋼的熱處理常識(shí)（一）1導(dǎo)入：方法1：在鋼鐵的冶煉過程中，加入所需的合金元素；

方法2：對(duì)材料進(jìn)行后續(xù)處理材料的性能可以通過什么方法改善呢？——熱處理2新授：§2-3鋼的熱處理常識(shí)1、熱處理的概念——將固態(tài)金屬采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。32、熱處理工藝的特點(diǎn)——不改變金屬零件的外形尺寸，只改變材料內(nèi)部的組織與零件的性能。（1）提高鋼的力學(xué)性能（2）改善鋼的工藝性能3、熱處理的目的4熱處理普通熱處理表面熱處理退火淬火正火回火表面淬火化學(xué)熱處理4、熱處理的種類特殊熱處理形變真空其他5一、普通熱處理

1、退火

（1）概念：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后在爐中緩慢地冷卻的熱處理工藝。（2）目的：3）消除內(nèi)應(yīng)力。2）細(xì)化晶粒，消除組織缺陷；1）降低硬度，提高塑性，改善加工性能；6（3）分類：退火完全退火：球化退火：去應(yīng)力退火：將亞共析鋼加熱到AC3線以上30—50℃，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（隨爐冷卻）。將共析鋼或過共析鋼加熱到AC1線以上20—30℃，保溫后緩慢冷卻。將鋼加熱到AC1線以下，保溫后緩慢冷卻。7退火完全退火球化退火去應(yīng)力退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，降低硬度，消除應(yīng)力。同時(shí)也是為切削加工和最終熱處理做準(zhǔn)備目的：消除網(wǎng)狀或片狀滲碳體，降低硬度，提高韌性。同時(shí)也是為切削加工和最終熱處理做準(zhǔn)備目的：消除鑄件、焊件中的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸。主要應(yīng)用于：亞共析鋼的鑄件、鍛件和軋件主要應(yīng)用于：共析、過共析鋼和合金工具鋼主要特點(diǎn)：沒有組織變化可應(yīng)用于：所有鋼8

2、正火

（1）概念：（2）目的：將鋼件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間后，在空氣中冷卻的熱處理工藝。③對(duì)高碳鋼，可為球化退火作準(zhǔn)備。①對(duì)低碳鋼，可細(xì)化晶粒，提高硬度，改善加工性能；②對(duì)中碳鋼，可提高硬度和強(qiáng)度，作為最終熱處理；9①由于冷卻速度較退火快，所得組織比退火時(shí)要細(xì)；②正火后的零件的強(qiáng)度和硬度比退火時(shí)高，且含碳量越高，差別越大；③低碳鋼經(jīng)正火處理后的強(qiáng)度與硬度，與退火處理的差別不多，但正火處理是在爐外進(jìn)行，不占用設(shè)備，生產(chǎn)率高，所以低碳鋼多采用正火代替退火處理。④中碳鋼的正火可替代調(diào)質(zhì)處理，為高頻淬火作準(zhǔn)備。⑤高碳鋼可消除網(wǎng)狀滲碳體，為球化退火做準(zhǔn)備。（3）與退火相比具有以下特點(diǎn)：10

3、淬火

（1）概念：（2）目的：將鋼加熱到一定溫度，保持一定時(shí)間后在水（或油中）快速冷卻的熱處理工藝。提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性并保持足夠的韌性。（3）種類：?jiǎn)我捍慊痣p液淬火分級(jí)淬火等溫淬火11單液淬火僅在水或油等一種介質(zhì)中冷卻。操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但受介質(zhì)特性的限制，不適用形狀復(fù)雜的零件。雙液淬火水淬油冷。減小了變形與開裂的可能性，但要求較高的操作技術(shù)。分級(jí)淬火將鋼件放入溫度高于Ms點(diǎn)的恒溫鹽浴或堿浴中，保溫一段時(shí)間，使工件表面與心部溫度均勻一致后取出空冷，以獲得馬氏體組織。減小熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，有效的抑制變形和開裂，但由于冷卻能力小，工件尺寸不能太大。等溫淬火與分級(jí)淬火法相類似，只是在冷卻介質(zhì)中保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，轉(zhuǎn)變?yōu)橛懈邚?qiáng)韌性的下貝氏體，然后空冷。適用于尺寸小、形狀復(fù)雜，強(qiáng)韌性要求高的工件。12中國(guó)在春秋晚期已掌握冶鐵技術(shù)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，冶鐵業(yè)已逐漸盛行，到了晚期，不僅能煉出高碳鋼，并掌握了淬火技術(shù)，于是開始進(jìn)入以鐵兵器代替銅兵器的時(shí)代。戰(zhàn)國(guó)晚期還出現(xiàn)了鐵制鎧甲。13降低淬火鋼的脆性，提高韌性，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件的尺寸，獲得所需要的力學(xué)性能。

4、回火

（1）概念：（2）目的：將淬火后鋼件再加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間后冷卻到室溫的熱處理工藝。14

（3）種類：目的：降低淬火鋼的內(nèi)應(yīng)力和脆性，并保持高硬度（56—64HRC)和耐磨性。（1）低溫回火（150—250℃）應(yīng)用：模具、刃具、量具、滾動(dòng)軸承、滲碳淬火件和表面淬火件等。（2）中溫回火（350—500℃）目的：是使鋼獲得高彈性，并保持較高硬度（35—50HRC)和一定的韌性。應(yīng)用：彈性零件及熱鍛模具等。15應(yīng)用：各種重要結(jié)構(gòu)零件如螺栓、齒輪及軸承。（3）低溫回火（500—650℃）目的：獲得良好的綜合力學(xué)性能（既有一定的強(qiáng)度、硬度，又有一定的塑性和韌性），硬度為25--35HRC。調(diào)質(zhì)處理：淬火+高溫回火16熱處理預(yù)先熱處理:比如：退火、正火等最終熱處理:消除前道工序的某些缺陷，為后續(xù)工序做準(zhǔn)備的熱處理獲得零件所需要的使用性能的熱處理比如：淬火、回火等17在實(shí)際的制造過程中，常見的工藝路線如下：如果工件的性能要求不高時(shí)，退火或正火常作為最終熱處理。18為什么將其安排在鑄/鍛造與

切削加工之間呢?為什么退火與正火有著非常廣泛的應(yīng)用?19在鑄造/鍛造之后，鋼件中不但殘留有鑄造或鍛造應(yīng)力，而且還往往存在著成分和組織上的不均勻性，因而機(jī)械性能較低，還會(huì)導(dǎo)致以后淬火時(shí)的變形和開裂。也會(huì)存在硬度偏高或偏低的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響后續(xù)的切削加工性能。經(jīng)過退火和正火后，可得到細(xì)而均勻的組織，并消除應(yīng)力，改善鋼件的機(jī)械性能，并為隨后的淬火作了準(zhǔn)備。經(jīng)過退火與正火后，鋼的組織接近于平衡組織，其硬度適中，有利于下一步的切削加工。20舉例：

形狀簡(jiǎn)單的車刀，要求耐磨（60~62HRC），材料選用T10鋼，鍛造毛坯，且鋼材具有足夠的淬透性。

下料—球化退火—粗加工—淬火+低溫回火—精加工211、鋼的熱處理分類2、鋼的普通熱處理有哪些？有何不同？小結(jié)：22銅棒?24mm如何消除拉拔過程中的硬化現(xiàn)象？電纜線?0.15mm思考練習(xí)：23切削件的硬度在170～230H