1.3钢的热处理（课件）-《金属加工与实训》同步教学（汕头大学出版社）

模块一 金属材料与热处理基础 目录 01 02 03 金属材料的机械性能 钢的热处理 常用金属材料 03 钢的热处理 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 　　适当的热处理，不仅可以充分发挥钢的潜力，提高钢的机械性能，满足零件的使用要求和延长寿命，而且可以改善钢的加工性能，提高加工质量和劳动生产率。 　　汽车、拖拉机中有70%~80%的零件要进行热处理；各种刀具、量具、模具等几乎100%要进行热处理。 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 Fe-Fe3C状态图 　　相变点或临界点：金属在加热或冷却过程中，发生相变的温度 　　实际发生组织转变的温度与Fe-Fe3C状态图所示的理论临界点A1，A3，Acm之间有一定的偏离；随着加热和冷却速度的增加，相变点的偏离将逐渐增大 　　实际加热时的临界点标为Ac1，Ac3，Accm；冷却时标为Ar1，Ar3，Arcm 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 奥氏体的形成 　　共析钢的室温组织是珠光体，即铁素体和渗碳体两相组成的机械混合物 　　珠光体向奥氏体转变可以分为四个阶段：（1）奥氏体晶核的形成；（2）奥氏体晶核的长大及渗碳体的溶解；（3）残余渗碳体的完全溶解；（4）奥氏体化学成分的均匀化。 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 奥氏体晶粒长大及其控制措施 　　钢中奥氏体晶粒的大小直接影响到冷却后的组织和性能。奥氏体晶粒细小，则其转变产物的晶粒也较细小，其性能也较好；反之，转变产物的晶粒粗大，其性能则较差。 　　合理选择加热温度和保温时间 　　选用含有合金元素的钢 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 　　同一化学成分的钢在加热到奥氏体状态后，若采用不同的冷却方法和冷却速度进行冷却，将得到形态不同的各种组织，从而获得不同的性能 冷却方式：等温转变和连续冷却转变 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 　　共析钢过冷奥氏体转变温度与转变产物的组织和性能 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 　　采用等温转变可以获得单一的珠光体、索氏体、托氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体组织。而采用连续冷却转变时，其转变产物的组织往往不是单一的，根据冷却速度的变化，有可能是P+S，S+T或T+M等 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 退火和正火的主要目的 　　调整硬度 　　消除残余内应力 　　细化晶粒，改善组织，提高机械性能 　　为最终热处理（如淬火）做好组织准备。　　 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 退火 　　退火是将金属加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺 　　根据钢的成分和工艺目的不同，退火可分为完全退火、球化退火、等温退火、均匀化退火（扩散退火）、去应力退火和再结晶退火。 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 正火 　　正火是将钢材或钢件加热到Ac3 （或Acm）以上30~50 ℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 　　金属疲劳强度的影响因素很多，如零件外形、表面质量、受力状态与周围介质等。合理设计零件结构、避免应力集中、降低表面粗糙度值、进行表面滚压、喷丸处理、表面热处理等，均可以提高工件的疲劳强度。 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 项目三 3.1 钢在加热时的组织转变 3.2 钢在冷却时的组织转变 3.3 退火与正火 3.4 淬火 常用的淬火冷却方法 项目三