《工程材料與金屬熱加工》 課件 項(xiàng)目4 鋼的熱處理

項(xiàng)目4

鋼的熱處理鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變鋼的普通熱處理

鋼的表面熱處理學(xué)習(xí)目標(biāo)與技能要求1．熟悉鋼的熱處理的實(shí)質(zhì)、目的和作用；2．掌握鋼在熱處理加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律；3．掌握正火、退火、淬火和回火的特點(diǎn)、工藝要點(diǎn)和應(yīng)用；4．掌握表面熱處理和化學(xué)熱處理的原理、工藝、特點(diǎn)和應(yīng)用；5．了解熱處理新技術(shù)、金屬的表面防護(hù)與裝飾知識(shí)；6．初步掌握整體熱處理正火、退火、淬火和回火的基本工藝操作方法。案例導(dǎo)入熱處理是一種改善鋼材使用性能和工藝性能的重要工藝，通過恰當(dāng)?shù)臒崽幚?，可充分挖掘材料的潛力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。例如，只有通過熱處理，銼刀才能更好地銼削工件；車刀才能更好地切削工件；火車的輪子才能更耐磨而不變形；火星探測(cè)器上用形狀記憶合金制成的天線才能在進(jìn)入軌道后打開等等，所以在工業(yè)制造、醫(yī)藥、通信、國(guó)防乃至航天航空領(lǐng)域，熱處理都有著極其重要的作用。熱處理能夠改善材料性能，充分發(fā)揮材料性能的潛力，延長(zhǎng)零件使用壽命，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在機(jī)械制造工業(yè)中占有十分重要的地位。鋼的熱處理原理定義：目的及重要性：

改善材料的組織結(jié)構(gòu)；提高性能；提高壽命；減低成本

分類：

普通熱處理（四火：退火、正火、淬火、回火）表面熱處理（表面淬火、化學(xué)熱處理）t(h)加熱冷卻熱處理工藝曲線T(℃)保溫

V加t

V冷T加固態(tài)金屬材料（鋼）加熱冷卻有規(guī)律地改變材料內(nèi)部的組織保溫蘸火熱處理的四大要素APA1ETT1T2△E1△E2Ar1Ar3ArcmAC1AC3AccmA1A3AcmSP和A的自由能曲線平衡相變臨界點(diǎn)：A1

、A3、Acm加熱相變臨界點(diǎn)：Ac1、Ac3、Accm冷卻相變臨界點(diǎn)：Ar1

、Ar3、Arcm4.1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變一、相變的熱滯現(xiàn)象二、奧氏體的形成（奧氏體化過程）完全奧氏體化不完全奧氏體化加熱的目的：使鋼奧氏體化，為隨后冷卻轉(zhuǎn)變作準(zhǔn)備奧氏體化分類：§1鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變A共析鋼的奧氏體化（P

A）奧氏體晶核的形成奧氏體晶粒的長(zhǎng)大殘余滲碳體的溶解奧氏體成分的均勻化T加Cγ-αCγ-kdcA亞共析鋼和過共析鋼的奧氏體化先進(jìn)行：P

A然后：先析出相

A亞共析鋼過共析鋼A影響奧氏體轉(zhuǎn)變過程的因素加熱溫度和加熱速度含碳量原始組織勻細(xì)合金元素

T2

T1△T1△T2奧氏體化加速T加奧氏體化加速奧氏體化加速碳化物形成元素非碳化物形成元素Co、Ni奧氏體化變慢奧氏體化加速奧氏體化加速

三、奧氏體晶粒的長(zhǎng)大及控制奧氏體晶粒度的概念起始晶粒度實(shí)際晶粒度本質(zhì)晶粒度1～4本質(zhì)細(xì)晶粒鋼本質(zhì)粗晶粒鋼5～8影響奧氏體晶粒度的因素（控制奧氏體晶粒大小的措施）TA、tA成分原始組織新工藝（如：形變熱處理）C：兩方面的影響Me：除Mn、P，均阻礙A長(zhǎng)大Al、Ti、Zr、V、W、Mo、Cr、Si、Ni、Cu強(qiáng)弱基本概念：過冷奧氏體奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變目的及重要性獲得所需要的組織和性能§4.2鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變F＋AA＋Fe3CⅡA轉(zhuǎn)變類型按轉(zhuǎn)變溫度高溫轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變低溫轉(zhuǎn)變按轉(zhuǎn)變產(chǎn)物珠光體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變按冷卻方式等溫轉(zhuǎn)變連續(xù)轉(zhuǎn)變

珠光體轉(zhuǎn)變(高溫轉(zhuǎn)變)溫度范圍：A1～550(Ar1～550℃)轉(zhuǎn)變特征：擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變過程（A

P）富碳區(qū)貧碳區(qū)一、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變（共析鋼）珠光體轉(zhuǎn)變

珠光體轉(zhuǎn)變（高溫轉(zhuǎn)變）轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：P組織名稱形成溫度（℃）片層間距（μm）片層形態(tài)可見倍數(shù)（×）HBS性能珠光體P（粗P）A1～650＞0.4較厚、平直、連續(xù)500170～250強(qiáng)、硬塑、韌索氏體S

650～6000.4～0.2～800～1000250～300綜合性能屈氏體T（托氏體）600～550﹤0.2極薄、斷續(xù)、彎曲2000～5000300～450強(qiáng)、硬塑、韌問題：P、S、T有何異同？珠光體：片層狀F和Fe3C的機(jī)械混合物珠光體轉(zhuǎn)變S

8000×T

8000×P

3800×

貝氏體轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）溫度范圍：550～230℃（Ms）轉(zhuǎn)變特征：半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變過程：分步進(jìn)行

首先：

A

F

然后：C從F中析出切變fcc

bcc

貝氏體轉(zhuǎn)變

貝氏體轉(zhuǎn)變（中溫轉(zhuǎn)變）

轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：B

550～350℃B上

350～230℃B下ε貝氏體：F和碳化物的機(jī)械混合物組織名稱形成溫度（℃）顯微組織特征硬度（HRC）性能B上

350~550鐵素體呈平行扁平狀，細(xì)小滲碳體條斷續(xù)分布在鐵素體之間，在光學(xué)顯微鏡下呈暗灰色羽毛狀特征。40~45綜合性能差（強(qiáng)、塑、韌）B下230~350鐵素體呈針葉狀，細(xì)小碳化物呈點(diǎn)狀分布在鐵素體中，在光學(xué)顯微鏡下呈黑色針葉狀特征。45~55韌性好、綜合性能好貝氏體轉(zhuǎn)變上貝氏體500×下貝氏體500×

馬氏體轉(zhuǎn)變（低溫轉(zhuǎn)變）溫度范圍：

230～-50℃（Ms～Mf）轉(zhuǎn)變特征：非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變過程：轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：M

快速共格切變

50m/s

bcc0.77%C

fcc0.77%CAM馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體：碳溶于α-Fe中所形成的過飽和間隙固溶體M的形貌板條狀M片狀M（針葉狀）M條M束M片

M形貌與含碳量的關(guān)系Wc（%）＜0.30.3～1.0＞1.0M形態(tài)板條狀混合M片狀材料：40Cr（800X）

工藝情況：淬火、回火

浸蝕方法：4%硝酸酒精溶液浸蝕

組織說明：板條馬氏體及針狀馬氏體，為典型中碳馬氏體[×500

正常淬火組織：隱晶馬氏體高速鋼隱晶M混合M產(chǎn)生體積膨脹（浮凸現(xiàn)象）產(chǎn)生組織應(yīng)力在Ms～Mf之間進(jìn)行不能進(jìn)行到底產(chǎn)生殘余奧氏體（Ar、AR、A′）M的組織特征M轉(zhuǎn)變終止溫度M轉(zhuǎn)變開始溫度結(jié)論：Wc

Ms～Mf

，A′

bccMM形態(tài)與碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系A(chǔ)中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)殘余A的影響硬度：與wc（%）有關(guān)板條狀M：強(qiáng)度高、有一定的塑性和韌性片狀M：硬而脆M的性能

正常加熱淬火：Wc

HM

;

Wc＞0.6%后，HM基本不變M的硬度與的含碳量的關(guān)系a線：在Accm以上加熱淬火C線：純Mb線：正常加熱淬火過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系A(chǔ)1BsMsMf先析出相粗PSTB上B上M+Ar等溫冷卻曲線（TTT)二、過冷奧氏體轉(zhuǎn)變曲線——描述過冷奧氏體在冷卻轉(zhuǎn)變過程中轉(zhuǎn)變溫度（T）、轉(zhuǎn)變時(shí)間（t）、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間關(guān)系的曲線圖連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線（CCT）

TTT曲線的建立

（以金相硬度法為例）制成金相試樣并奧氏體化分組快冷至A1以下不同溫度保溫每隔一定時(shí)間取出一試樣水淬觀察顯微組織（輔以硬度測(cè)定）確定相變點(diǎn)連接具有相同意義的點(diǎn)1、過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線（TTT）C曲線C曲線分析關(guān)于孕育期（τ）共析鋼TTT（C）曲線簡(jiǎn)介T＞550℃，T＜550℃Dc，△T為主導(dǎo)因素∴T

τ∴T

τ△T，Dc為主導(dǎo)因素M+ArA→B共析鋼TTT（C）曲線簡(jiǎn)介A→SA→PA→TA→B上A→B下A→MPSTB上B下M+Ar5～25HRC25～35HRC35～40HRC40～50HRC50～60HRC60～65HRC含碳量的影響合金元素的影響加熱條件的影響影響TTT（C）曲線的因素合金元素的影響

v=v1：爐冷(5.5℃/s)a1

—開始點(diǎn)，b1

—終了點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間：△T1

轉(zhuǎn)變產(chǎn)物:Pv=v2：空冷(20℃/s)

a2

—開始點(diǎn)，b2

—終了點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間：△T2

轉(zhuǎn)變產(chǎn)物:S

v=v3：油冷(33℃/s)

a3—開始點(diǎn)，a3′—無意義，轉(zhuǎn)變分段進(jìn)行，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物—T+M+

A′v=v4：水冷(≥138℃/s)Ms以前不分解，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物—

M+

A′△T1v1v2vcv3v4a1b1a3b2a2a3′△T2vc：淬火臨界冷卻速度（M臨界冷卻速度）

——獲得100%

M

的最小冷卻速度用過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線分析鋼的連續(xù)轉(zhuǎn)變過程

CCT曲線的建立

CCT曲線的分析與C曲線比較CCT曲線的應(yīng)用2、過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）

vk：與vc相當(dāng)，淬火臨界冷卻速度，

獲得100%

M

的最小冷卻速度；

一般

vk≤vc鋼的CCT曲線APBFMMSA1A30.30%C

930℃

30minAPBFMMSA1A316Mn

900℃

5minAPBFMMSA1A340Cr

850℃

10minAPMMSA1Acm0.90%C

930℃

30min4.3鋼的退火和正火一、退火定義：

加熱隨爐冷卻P鋼臨界溫度以上或以下分類：

完全退火（等溫退火）球化退火去應(yīng)力退火（低溫退火）擴(kuò)散退火（均勻化退火）再結(jié)晶退火適用范圍：亞共析鋼（鑄、鍛、焊件）加熱溫度：AC3+30～50℃AC3+30～50℃完全退火AC3+30～50℃爐冷AC3500℃，空冷完全退火工藝曲線退火后組織：P+F中碳鋼：珠光體+鐵素體完全退火目的：降低硬度，改善切削加工性能（Wc：0.5%～0.77%）細(xì)化晶粒消除應(yīng)力均勻成份、組織提高塑性完全退火等溫退火——完全退火的特例優(yōu)點(diǎn):

退火時(shí)間短，組織均勻高速鋼的退火工藝曲線適用范圍：共析鋼、過共析鋼加熱溫度：目的：使片狀Fe3CⅡ球化Ar1-20℃爐冷AC1500℃，空冷AC1+20～30℃AC1+20～30℃H便于切削加工使塑性達(dá)到最佳為淬火、回火做準(zhǔn)備球化退火AC1+20～30℃球狀珠光體Fe3C的球化過程退火后組織：球狀P（粒狀P）

球化退火加熱溫度：目的：消除工件殘余應(yīng)力，穩(wěn)定工件的尺寸；軟化處理；擴(kuò)散退火去應(yīng)力退火再結(jié)晶退火T加熱＜AC1T加熱=AC3＋150～250℃T加熱＞T再結(jié)晶去應(yīng)力退火（低溫退火）均勻化退火（擴(kuò)散退火）再結(jié)晶退火加熱溫度：目的：消除偏析，均勻成份、組織；加熱溫度：目的：消除加工硬化，提高塑性；二、正火加熱空冷S鋼臨界溫度以上定義：加熱溫度：亞共析鋼：Ac3+30～50℃共析鋼及過共析鋼：Accm+30～50℃AC3

(ACCM)+30～50℃空冷AC3或ACCM正火工藝曲線二、正火S具有與退火相同的目的；消除應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改善組織，提高鋼的綜合性能對(duì)于中低碳鋼，可適當(dāng)提高硬度，改善其切削加工性能；對(duì)于過共析鋼，可消除網(wǎng)狀Fe3CⅡ，為球化退火做準(zhǔn)備；作為普通結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。正火后組織：目的：加熱溫度

？組織和性能對(duì)切削加工的影響熱處理缺陷經(jīng)濟(jì)問題為什么亞共析鋼不在兩相區(qū)加熱？為什么過共析鋼退火不能在Accm以上，但正火可以？三、退火與正火比較

定義：加熱快冷（v＞vk）B區(qū)等溫MB鋼臨界溫度（Ac3或Ac1）以上§4.4鋼的淬火目的：工藝特點(diǎn)：獲得M，以提高鋼的硬度和耐磨性；經(jīng)回火后可獲得理想的性能；獲得B，以提高鋼的綜合性能。冷卻速度快，熱應(yīng)力和組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力大，工件易變形和開裂；淬火（+回火）一般是最終熱處理，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序。

[下貝氏體][板條狀馬氏體][針狀馬氏體]淬火后組織：

淬火工藝參數(shù)的選擇亞共析鋼：AC3+30～50℃（完全淬火）共析鋼及過共析鋼：AC1

+30～50℃（不完全淬火）淬火加熱溫度1.加熱溫度為什么亞共析鋼不在兩相區(qū)加熱？為什么過共析鋼必須在兩相區(qū)加熱？如果T淬火＞Accm會(huì)有什么后果？？選擇原則：①保證獲得馬氏體②防止工件變形開裂中碳鋼：馬氏體+鐵素體（不完全淬火）中碳馬氏體(完全淬火)

淬火工藝參數(shù)的選擇奧氏體化程度對(duì)淬火組織的影響碳鋼：盡可能快地加熱合金鋼淬火加熱條件的選擇

T淬火(AC+50～100℃)

需預(yù)熱t(yī)800～600～T(℃)T淬火

淬火工藝參數(shù)的選擇

2.保溫時(shí)間t

=

αKDα—加熱系數(shù)（電阻爐1-1.5min/mm）

K—裝爐系數(shù)(1—1.5)

D—工件尺寸（mm）

3.加熱速度CABD650℃400℃理想淬火冷卻曲線

淬火工藝參數(shù)的選擇4.冷卻速度vkA→BA→M淬火介質(zhì)水油鹽水堿浴硝鹽浴冷速650～550℃600℃/s快150℃/s太慢1000～1200℃/s比油快比油稍弱200～300℃270℃/s太快30℃/s慢300℃/s比油弱比油弱特點(diǎn)高溫冷速快，可保證工件淬硬低溫冷速快，工件易變形開裂冷卻能力對(duì)水溫敏感雜質(zhì)使冷卻能力下降低溫冷速慢，工件不易變形、開裂高溫冷速慢，工件易分解，淬不硬易老化、易燃油溫增加，冷卻能力增加（20～80℃）冷卻能力強(qiáng)工件表面質(zhì)量好，硬度均勻易變形開裂易腐蝕既能保證工件淬硬，又能使變形開列程度減少流動(dòng)性好工作環(huán)境差用途碳鋼合金鋼小截面碳鋼形狀簡(jiǎn)單，截面尺寸大的碳鋼小件、形狀復(fù)雜、精度要求高的工件

淬火工藝參數(shù)的選擇4.冷卻速度——淬火介質(zhì)①②④③心部表面T(℃)t⊿T

淬火工藝參數(shù)的選擇4.冷卻速度——淬火方法①單介質(zhì)淬火：碳鋼—水；合金鋼—油優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、成本低；缺點(diǎn)：淬火件質(zhì)量較低、熱應(yīng)力大②雙介質(zhì)淬火：水—油；水—空氣優(yōu)點(diǎn)：能保證淬火件的質(zhì)量要求缺點(diǎn)：操作難度大、熱應(yīng)力大③分級(jí)淬火：轉(zhuǎn)變產(chǎn)物—M；優(yōu)點(diǎn)：熱應(yīng)力小，工件不易變形；缺點(diǎn)：操作難度大④等溫淬火：轉(zhuǎn)變產(chǎn)物—B下；優(yōu)點(diǎn)：綜合性能及尺寸精度高、不需回火；缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、成本高加熱淬火鋼Ac1以下保溫冷卻室溫§4.4鋼的回火

定義：目的：松懈淬火應(yīng)力，防止工件變形和開裂。使組織向穩(wěn)態(tài)過度，保證工件尺寸和性能的穩(wěn)定性。改善材料的塑性和韌性，獲得所需要的性能。馬氏體的分解殘余奧氏體的分解碳化物的析出和變化α相（F）的回復(fù)和再結(jié)晶

回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變及性能變化回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變及性能變化回火階段組織變化內(nèi)應(yīng)力體積性能回火后組織（一）＜200℃（二）200～300℃（三）300～400℃（四）＞400℃c/a?1c/a＞1c/a＞1c/a＝1εFe3CAr

B下或M回馬氏體分解MH

不變或略δ、ψ、ak

略含C過飽和α(針)+

ε

(點(diǎn))

M回馬氏體分解殘余奧氏體分解

(略)σ、H

(略)脆性M回1馬氏體分解碳化物聚集長(zhǎng)大α相（F）的回復(fù)和再結(jié)晶消失Hδ、ak

＞M回σ、H

較高彈性最佳σs

最佳針狀

F+顆粒狀Fe3C

T回σ、Hδ、ψ、ak綜合性能最佳等軸

F+顆粒狀Fe3C

S回回火后鋼的的組織回火托氏體回火索氏體

回火板條馬氏體

回火片狀馬氏體馬氏體回火后的性能：影響回火后性能的關(guān)鍵因素：回火溫度[40Cr鋼經(jīng)不同溫度回火后的機(jī)械性能](直徑D=12mm,油淬)回火后的性能：工藝名稱回火溫度(℃

)回火后組織回火后硬度(HRC)性能特點(diǎn)用途低溫回火150～250

M回58～64硬度耐磨性內(nèi)應(yīng)力降低工具鋼、滾動(dòng)軸承滲碳件、表面淬火件※調(diào)質(zhì)處理＝淬火＋高溫回火中溫回火350～500T回35～50彈性σs

屈強(qiáng)比(σs/σs)一定韌性、抗疲勞性彈簧鋼、熱作模具高溫回火500～600S回25～35綜合性能重要結(jié)構(gòu)件、機(jī)械零件回火工藝：合金鋼的回火回火穩(wěn)定性高回火溫度相應(yīng)升高合金碳化物彌散析出二次硬化殘余奧氏體多需多次回火

回火脆性的概念

第一類回火脆性250～350℃（低溫、不可逆）

產(chǎn)生范圍：所有鋼

防止措施：避免在該脆性區(qū)回火；鋼中加少量Si；

第二類回火脆性

500～650℃

（高溫、可逆）產(chǎn)生范圍：部分合金結(jié)構(gòu)鋼（含Cr、Ni、Si、Mn）

防止措施：回火后快冷加少量Mo、W減少鋼中雜質(zhì)改變熱處理工藝[形變熱處理]回火脆性：小型工件：V表面＞V心部＞Vk

能淬透組織為100%M大型工件：V表面＞Vk＞V心部淬不透表面—M；心部—非M[大尺寸工件的淬透情況示意圖][淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能]鋼的淬透性淬硬層深度（淬透層深度、有效淬硬尺寸）50%M表面心部淬硬層半馬氏體層的硬度/HRC鋼的淬透性

淬透性在規(guī)定條件下，決定鋼的淬硬深度和硬度分布的特性（鋼淬火時(shí)獲得M的能力）一定條件下，

Vk

淬透性淬硬性（可硬性）

在理想條件下，鋼淬火時(shí)所能達(dá)到的最高硬度

wc

淬硬性

vC(vk)鋼的淬透性淬透性≠淬透性影響淬透性的因素合金元素的影響：除Co、Al，均使C

曲線右移淬透性碳的影響：亞共析鋼，wc

C曲線右移淬透性過共析鋼，wc

C曲線左移淬透性碳鋼中共析鋼淬透性最好加熱條件的影響未溶第二相的影響合金元素對(duì)鋼淬透性的影響※凡能使A穩(wěn)定性增加的因素都能增加鋼的淬透性

淬透性值的表示：半M區(qū)到水冷端距離半M區(qū)硬度如:

淬透性曲線的測(cè)定——末端淬火法（端淬試驗(yàn)）鋼的淬透性臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻，中心被淬成半馬氏體的最大直徑，用D0（Dc）表示。D0與冷卻介質(zhì)有關(guān)，如45鋼D0水=16mm，D0油=8mm只有冷卻條件相同時(shí)，才能進(jìn)行不同材料淬透性比較

如：45鋼D0油=

8mm，40Cr

D0油=

20mm

臨界淬火直徑（D0）的測(cè)定斷面受力均勻、應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜的重要零件——淬透（螺栓、連桿）受彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用的零件——不必淬透（軸類）受交變應(yīng)力和震動(dòng)的彈簧零件，要求無塑性變形，屈強(qiáng)比高——淬透工具類，要求高硬度、強(qiáng)度、耐磨性——高淬透性鋼（模具）形狀復(fù)雜、尺寸精度高的工件——高淬透性鋼特殊零件——低淬透性鋼（焊接件、齒輪等）大尺寸工件——考慮尺寸效應(yīng)尺寸小的工件——能淬透——調(diào)質(zhì)處理尺寸大的工件——不能淬透——正火大尺寸工件淬火時(shí)——先加工、再淬火螺栓連桿淬透性原理的應(yīng)用——選材及熱處理工藝制定不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等溫退火P退火(爐冷)正火(空冷)S(油冷)T+M+A’等溫淬火B(yǎng)下M+A’分級(jí)淬火M+A’淬火(水冷)A1MSMf時(shí)間溫度淬火PP均勻A細(xì)A？？？§4.5鋼的表面熱處理定義：指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法。目的：①?gòu)?qiáng)化表面，使其具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限。②心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性。基本概念所用鋼種：基本概念中碳成分的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼（如果工件只需表面硬度高、耐磨性好，也可用高碳鋼）應(yīng)用：承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件：齒輪、凸輪、曲軸、軋輥等——只需表面淬硬的工件；機(jī)床導(dǎo)軌等大型、復(fù)雜工件——只能表面淬硬的工件。分類：感應(yīng)加熱淬火、火焰加熱淬火、激光加熱淬火……感應(yīng)加熱表面淬火工作原理淬硬層深度分類

高頻感應(yīng)加熱f=200～300kHZ

δ=0.5～2.0mm中頻感應(yīng)加熱f=2500～8000HZ

δ=2～10mm工頻感應(yīng)加熱f=50HZ

δ=10～15mm加熱速度快，溫度高，生產(chǎn)效率高A晶粒細(xì)小隱晶馬氏體H脆性強(qiáng)度表面產(chǎn)生壓應(yīng)力疲勞強(qiáng)度氧化脫碳表面質(zhì)量耐磨性心部無相變剛性變形精度δ易控制自動(dòng)化程度高設(shè)備昂貴，耗電量大感應(yīng)加熱表面淬火特點(diǎn)：應(yīng)用：大批量生產(chǎn)鍛造→退火或正火→粗加工→調(diào)質(zhì)或正火→精加工→

→感應(yīng)加熱表面淬火→低溫回火→粗磨→時(shí)效處理→精磨消除鍛造應(yīng)力；調(diào)整硬度，便于機(jī)加工細(xì)化晶粒，提高心部綜合性能，為淬火做準(zhǔn)備T加：Ac3＋30～50℃強(qiáng)化表面，獲得MT加：Ac3＋30～50℃降低淬火應(yīng)力穩(wěn)定表面組織T加：160～200℃進(jìn)一步降低應(yīng)力，穩(wěn)定組織，防止工件變形開裂感應(yīng)加熱表面淬火工藝路線：工作原理淬硬層深度:δ=2～8mm

特點(diǎn)簡(jiǎn)單、方便