3.3 钢的热处理(课件）-高一《机械基础》同步教学（人民邮电版）

3.3 钢的热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。 我们把材料和形状完全相同的两把斧头（钢制），用同样的力砍到一木制包装箱的钉子上，发现右边的那把斧头的刀刃坏了，而左边一把却完好无损（见图3.2）；我们把材料和形状完全相同的两根弹簧，让它们受到同样的压力，去掉压力以后，发现一根能恢复原状，仍有弹性，而另一根不能恢复原状，是没弹性了？ 图3.2 斧头受力刀刃的变化 3.3.1 退火与正火 1．钢的退火 退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 退火的目的如下。 （1）降低硬度、提高塑性、改善切削加工和压力加工性能； （2）细化晶粒、改善内部组织和性能； （3）为以后的热处理作准备。 根据钢的成分和退火目的的不同，退火可分为完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火和去应力退火等。 2．正火 正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。 3.3.2 钢的淬火 淬火是将工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。 淬火的目的是得到马氏体或贝氏体组织，提高钢的强度、硬度和耐磨性。 常用的淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火。 淬火常见的冷却介质有水、盐水和矿物油。 3.3.3 钢的回火 回火是将淬火钢重新加热到低于727℃的某一温度，保温一定时间，然后空冷到室温的热处理工艺。 回火的目的如下。 （1）消除残余应力，防止变形和开裂； （2）调整工件硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求； （3）稳定组织与尺寸，保证精度； （4）改善和提高加工性能。 3.3.4 钢的表面热处理 在冲击载荷、扭转载荷及表面摩擦条件下工作的零件，如齿轮、凸轮、曲轴、活塞销等，它们要求表面具有很高硬度和耐磨性，而心部需要足够的塑性和韧性。 在这种情况下，若采用前述的热处理方法，很难满足要求，这就需要进行表面热处理。 3.3.5 典型零件热处理分析 热处理是机械制造过程中的重要工序。 正确理解热处理的技术条件，合理安排零件的加工工艺路线，对于改善钢的切削加工性能、保证零件的质量、满足使用要求，具有重要意义。 1．热处理的技术条件的标注 2．热处理工序位置安排 （1）预先热处理 （2）最终热处理 ① 淬火件工序位置分整体淬火件和表面淬火件两种。 整体淬火件加工路线一般为下料—锻造—退火（或正火）—粗加工、半精加工（留磨削余量）—淬火、回火（低、中温）—磨削。 表面淬火件加工路线一般为下料—锻造—退火（或正火）—粗加工—调质—半精加工（留磨削余量）— 表面淬火、低温回火—磨削。 ② 渗碳件加工路线一般为下料—锻造—正火—粗加工、半精加工（留防渗余量和镀铜）—渗碳—淬火、低温回火—磨削。 $