第七讲钢的热处理2优质PPT.ppt
- 文档编号:15557213
- 上传时间:2022-11-04
- 格式:PPT
- 页数:46
- 大小:1.61MB
第七讲钢的热处理2优质PPT.ppt
《第七讲钢的热处理2优质PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第七讲钢的热处理2优质PPT.ppt(46页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(软化),以利于切削加工。
13、回火时的组织转变回火时的组织转变钢经淬火后的组织钢经淬火后的组织(马氏体马氏体+残余奥氏体残余奥氏体)为不稳定组为不稳定组织,有着自发向稳定组织转变的倾向。
但在室温下,织,有着自发向稳定组织转变的倾向。
但在室温下,这种转变的速度极其缓慢。
回火加热时,随着温度这种转变的速度极其缓慢。
回火加热时,随着温度的升高,原子活动能力加强,使组织转变能较快地的升高,原子活动能力加强,使组织转变能较快地进行。
进行。
淬火钢在回火时的组织淬火钢在回火时的组织转变可以分为转变可以分为马氏体的马氏体的分解、残余奥氏体的转分解、残余奥氏体的转变、碳化物类型的转变变、碳化物类型的转变和渗碳体的聚集长大等和渗碳体的聚集长大等四个阶段四个阶段,如图所,如图所示。
1100200300400500600700回火温度/2
(1)马氏体的分解马氏体的分解(450)在这一阶段的回火过程中,随着回在这一阶段的回火过程中,随着回火温度的升高,渗碳体颗粒通过聚集长大而形火温度的升高,渗碳体颗粒通过聚集长大而形成较大的颗粒状。
同时,保持马氏体形态的铁成较大的颗粒状。
同时,保持马氏体形态的铁素体开始发生再结晶,形成多边形的铁素体晶素体开始发生再结晶,形成多边形的铁素体晶粒。
这种由颗粒状渗碳体与多边形铁素体组成粒。
这种由颗粒状渗碳体与多边形铁素体组成的组织的组织称为回火索氏体称为回火索氏体,用符号,用符号“S回回”表示。
表示。
44、回火时的性能变化、回火时的性能变化在回火过程中,随着淬火钢的组织变化,钢的力学性能也会在回火过程中,随着淬火钢的组织变化,钢的力学性能也会发生相应的变化。
随着回火温度的升高,钢的强度和硬度下发生相应的变化。
随着回火温度的升高,钢的强度和硬度下降,而塑性和韧性提高,如图所示。
降,而塑性和韧性提高,如图所示。
(1)在)在200以下以下,由马氏体中析出大量弥散分布的,由马氏体中析出大量弥散分布的碳化物,碳化物,具有强化基体的作用,使钢的硬度不致于下降,有时甚至会具有强化基体的作用,使钢的硬度不致于下降,有时甚至会使某些高碳钢的硬度有所提高;
使某些高碳钢的硬度有所提高;
(2)在)在200350时时,对于,对于高碳钢来说,由于残余奥氏体高碳钢来说,由于残余奥氏体转变为回火马氏体,会使硬度转变为回火马氏体,会使硬度提高,而对于低、中碳钢来说,提高,而对于低、中碳钢来说,由于残余奥氏体的量相对较少,由于残余奥氏体的量相对较少,则硬度会缓慢下降;
则硬度会缓慢下降;
(3)在)在350以上时以上时,由于渗,由于渗碳体的颗粒的粗大化以及马氏碳体的颗粒的粗大化以及马氏体逐渐转变为铁素体,使钢的体逐渐转变为铁素体,使钢的硬度直线下降。
硬度直线下降。
5(4)淬火钢经回火获得的托氏体和索氏体组织与过冷奥淬火钢经回火获得的托氏体和索氏体组织与过冷奥氏体直接分解所得到的贝氏体和索氏体相比,具有较优氏体直接分解所得到的贝氏体和索氏体相比,具有较优的性能;
的性能;
在硬度相同时,回火组织具有较高的屈服强度、在硬度相同时,回火组织具有较高的屈服强度、塑性和韧性。
主要是因为组织形态不同,回火组织渗碳塑性和韧性。
主要是因为组织形态不同,回火组织渗碳体为颗粒状,奥氏体直接分解的渗碳体为片层状。
体为颗粒状,奥氏体直接分解的渗碳体为片层状。
5、回火种类、回火种类淬火钢回火后的组织和性能决定于回火温度。
按回火温淬火钢回火后的组织和性能决定于回火温度。
按回火温度范围的不同,可将钢的回火分为三类:
度范围的不同,可将钢的回火分为三类:
(1)低温回火)低温回火回火温度范围一般为回火温度范围一般为150250,得到回火马氏体组织。
,得到回火马氏体组织。
目的:
降低淬火应力和脆性;
保持高硬度(降低淬火应力和脆性;
保持高硬度(HRC58-64)和高耐磨性。
)和高耐磨性。
用途:
各种高碳钢工、模具及耐磨零件通常采用低温回火。
6
(2)中温回火)中温回火回火温度范围通常为回火温度范围通常为350500,得到回火托氏,得到回火托氏体组织,硬度为体组织,硬度为HRC3545。
获得具有较高的弹性极限和屈服极限,并获得具有较高的弹性极限和屈服极限,并有一定的塑性和韧性。
有一定的塑性和韧性。
各种弹簧和需要弹性零件的热处理。
(3)高温回火)高温回火回火温度范围通常为回火温度范围通常为500650,得到回火索氏,得到回火索氏体组织,硬度为体组织,硬度为HRC2535。
目的目的:
获得保持较高强度的同时,又具有较好的:
获得保持较高强度的同时,又具有较好的塑性和韧性,即综合机械性能较好。
塑性和韧性,即综合机械性能较好。
通常将中碳钢的淬火加高温回火的热处理称为通常将中碳钢的淬火加高温回火的热处理称为凋凋质处理。
质处理。
用途用途:
处理各种重要的结构零件,如在交变载荷:
处理各种重要的结构零件,如在交变载荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
76、回火脆性回火脆性淬火钢回火时,冲击韧性并非随着回火温度的升高而提高,在淬火钢回火时,冲击韧性并非随着回火温度的升高而提高,在250400和和450650两个温度区间内出现明显下降,这种两个温度区间内出现明显下降,这种脆化现象称为钢的回火脆性,如图所示。
脆化现象称为钢的回火脆性,如图所示。
淬火钢在淬火钢在250350温度范围内回火温度范围内回火出现的脆性称为低温回火脆性。
出现的脆性称为低温回火脆性。
几乎所有的淬火钢在该温度范围回火几乎所有的淬火钢在该温度范围回火时,都会出现不同程度的脆性。
一般时,都会出现不同程度的脆性。
一般认为,是由于马氏体分解在其晶界上认为,是由于马氏体分解在其晶界上析出断续的析出断续的薄壳状渗碳体薄壳状渗碳体,降低了晶,降低了晶界断裂强度,使裂纹容易沿着晶界形界断裂强度,使裂纹容易沿着晶界形成与扩展,因而导致脆性断裂。
若进成与扩展,因而导致脆性断裂。
若进一步提高回火温度,可使一步提高回火温度,可使碳化物聚集碳化物聚集球化,球化,从而减轻和消除界面脆化,钢从而减轻和消除界面脆化,钢的韧性又得到恢复和提高,的韧性又得到恢复和提高,目前尚无目前尚无法消除这类回火脆性,因此应避免在法消除这类回火脆性,因此应避免在此温度范围内回火。
此温度范围内回火。
(1)低温回火脆性低温回火脆性(也称第一类回火脆性或不可逆回火脆性)(也称第一类回火脆性或不可逆回火脆性)8
(2)高温回火脆性高温回火脆性(又叫第二类回火脆性或可逆回火脆性)(又叫第二类回火脆性或可逆回火脆性)淬火钢在淬火钢在500-650温度范围内回火出现的脆性称为高温回火脆温度范围内回火出现的脆性称为高温回火脆性。
这类回火脆性主要出现在含性。
这类回火脆性主要出现在含Cr、Ni、Mn、Si等合金元素的等合金元素的钢中。
当淬火钢在钢中。
当淬火钢在550左右加热保温后缓慢冷却时,会发生明左右加热保温后缓慢冷却时,会发生明显的脆化现象,若快速冷却,脆化现象消失或受到抑制。
显的脆化现象,若快速冷却,脆化现象消失或受到抑制。
若将已产生脆化的钢重新加热到若将已产生脆化的钢重新加热到550左右保温并快速冷却时,左右保温并快速冷却时,可消除脆性;
反之,若将已消除脆性的钢重新加热到高温回火温可消除脆性;
反之,若将已消除脆性的钢重新加热到高温回火温区,然后缓慢冷却,则脆性又会再次出现。
因此又称可逆回火脆区,然后缓慢冷却,则脆性又会再次出现。
因此又称可逆回火脆性。
性。
一般认为,高温回火脆性的产生主要一般认为,高温回火脆性的产生主要与与Sb、Sn、P等有害杂质元素在原奥等有害杂质元素在原奥氏体晶界偏聚有关。
这些杂质削弱了氏体晶界偏聚有关。
这些杂质削弱了奥氏体晶界上原子间的结合,从而降奥氏体晶界上原子间的结合,从而降低了晶界断裂强度,而低了晶界断裂强度,而Ni、Cr、Mn等等合金元素,促进上述杂质元素向原奥合金元素,促进上述杂质元素向原奥氏体晶界偏聚,所以增大了回火脆性氏体晶界偏聚,所以增大了回火脆性倾向。
倾向。
在钢中加入在钢中加入Mo、W等合金元素,能抑等合金元素,能抑制杂质元素向晶界偏聚,可有效减轻制杂质元素向晶界偏聚,可有效减轻或消除这类回火脆性倾向。
或消除这类回火脆性倾向。
97、钢的淬火缺陷钢的淬火缺陷除前面讲的钢加热过程缺陷(过热、过烧、除前面讲的钢加热过程缺陷(过热、过烧、氧化、脱碳)外还有以下几点:
氧化、脱碳)外还有以下几点:
(1)硬度不足与软点)硬度不足与软点钢件淬火硬化后,表面硬度低于应有的硬钢件淬火硬化后,表面硬度低于应有的硬度,度,称为硬度不足称为硬度不足;
表面硬度偏低的局部;
表面硬度偏低的局部小区域小区域称为软点称为软点。
引起硬度不足和软点的。
引起硬度不足和软点的主要原因有淬火加热温度偏低、保温时间主要原因有淬火加热温度偏低、保温时间不足、淬火冷却速度不够以及表面氧化脱不足、淬火冷却速度不够以及表面氧化脱碳等。
碳等。
(2)淬火变形和开裂)淬火变形和开裂在淬火过程中所发在淬火过程中所发生的钢件体积、形状、尺寸的变化通称为生的钢件体积、形状、尺寸的变化通称为淬火变形,当钢件内的淬火应力超过材料淬火变形,当钢件内的淬火应力超过材料的强度极限时便会导致开裂。
的强度极限时便会导致开裂。
101)引起变形和开裂的原因引起变形和开裂的原因高碳马氏体中的显微裂纹在外力作用下扩展成为宏观裂纹。
高碳马氏体中的显微裂纹在外力作用下扩展成为宏观裂纹。
淬火时产生的内应力淬火时产生的内应力(热应力和组织转变应力热应力和组织转变应力)导致开裂。
导致开裂。
热应力是指钢件在冷却过程中由于表面和心部的温差引起的钢热应力是指钢件在冷却过程中由于表面和心部的温差引起的钢件体积胀缩不均匀所产生的内应力。
组织转变应力是指由于钢件件体积胀缩不均匀所产生的内应力。
组织转变应力是指由于钢件快速冷却时表层与心部相变不同时,以及相变前后相的比容不同快速冷却时表层与心部相变不同时,以及相变前后相的比容不同所产生的内应力。
所产生的内应力。
2)防止淬火变形、开裂的措施:
防止淬火变形、开裂的措施:
正确选材正确选材。
在考虑到材料的力学性能、工艺性能及成本的同。
在考虑到材料的力学性能、工艺性能及成本的同时,应尽量选用变形开裂倾向小的材料。
时,应尽量选用变形开裂倾向小的材料。
合理进行结构设计合理进行结构设计。
尽量减少零件截面厚薄悬殊及形状不对称。
尽量减少零件截面厚薄悬殊及形状不对称性,避免薄边、尖角。
性,避免薄边、尖角。
合理制订热处理工艺标准合理制订热处理工艺标准。
在能满足性能要求的情况下,不应。
在能满足性能要求的情况下,不应提出过高的技术指标。
正
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第七 热处理