钢的热处理精选版.docx

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钢的热处理精选版

钢的热处理（简介）

一、金属热处理分类及代号。

1、基础分类

表1-1为GB/T12603-1990按工艺类型、工艺名称和实现工艺的加热方法等三个层次划分的金属热处理基础分类及代号。

表1-1热处理工艺分类及代号

2、附加分类

GB/T12603-1990采用相应的英文字头作为不同加热介质、各种退火工艺、不同淬火冷却介质和冷却方法以及渗碳、碳氮共渗后各种冷却方法的代号，分别见表1-2。

二、热处理的作用

1、钢热处理的典型工艺。

2、热处理的作用。

改变内部（有时是表面）组织结构，从而改善其性能。

（1）提高钢的力学性能，提高零件寿命，节约用材。

（2）消除铸、锻、焊等热加工工艺过程中造成的各种缺陷，细化晶粒，消除编析，降低内应力，使钢的组织、性能更加均匀。

（3）改善钢的可加工性：

在切削加工时：

使他们有良好的可切削性；

在其为成品时：

使他们有良好的使用性（硬度、耐磨性、红硬性……）

（4）使工件（有时是表面）具有抗磨损、耐腐蚀等特殊的物理化学性能。

三、钢的热处理金属学基础。

1、Fe-Fe3C平衡相图。

3

（包晶反应）

2、什么样的金属材料可以进行热处理。

共有三种情况

（1）加热或冷却时，发生同素异购转变的。

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（2）加热或冷却时在固溶体中发生溶质溶解度的变化的合金。

（3）纯金属某些单相合金加工硬化后，进行的再结晶退火处理。

3、钢在加热时的组织转变

（1）共析钢奥氏体的形成过程。

（2）奥氏体晶粒长大的问题。

A）钢的晶粒度对其性能的影响：

ⅰ）对静拉伸性能（σb，σ0.2，δ,ψ）和硬度有明显影响使

V1大大下降。

ⅱ）提高冷脆区域，降低扩展功。

ⅲ）晶粒越大，钢淬火开裂和畸变倾向值越大。

B）晶粒度的分级与测量。

图12奥氏体晶粒的显示100×

a）渗碳法b）氧化法c）铁素体网法d）在高温于真空下直接观察

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C）影响晶粒度的因素：

ⅰ）加热温度和保温时间的影响。

晶粒尺寸/μ㎡/

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图16

ⅳ）钢的原始组织的影响。

4、钢在冷却时的转变

（1）奥氏体两种不同的冷却方式：

A）等温冷却—形成TTT图。

B）连续冷却—形成CCT图。

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（2）连续冷却转变图分析。

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利用上述转变图，可分析。

在将奥氏体化后的钢以不同的冷却速度冷却后，所得到的不同组织（因而他们就具有不同的性能，以满足不同场合的应用）。

A）从图上看出V1、V2、V3、V4代表不同连续冷却速度的曲线，其

冷却速度的大小顺序是：

V1﹤V2﹤V3﹤V4。

B）以下这几条最具代表的冷却速度在热处理上具有特别重要的“技术”

意义。

ⅰ）V1

在几条冷却曲线中，冷却速度最小，冷却后其预测的金相组

织为珠光体组织（P-Pearlite）.相当于退火热处理工艺中的

加热好的工件随炉冷却。

ⅱ）V2

V2相当于正火热处理工艺中，加热好的工件（不是特别厚的）

在空气中的冷却速度预测的形成组织为索氏体（S-Porbite）。

ⅲ）V3

当冷却时，他的冷却曲线与P开始转变线相交，与P终了曲线，

未相交，预测的组织为贝氏体和马氏体（M-Martensite）混合

组织相当于工件在油中淬火时的冷却速度。

ⅳ）V4

该冷却速度已超过形成M体的零界冷却速度，他没有与P、B

转变线相交，只与Ms点相交。

他相当于工件淬火时的情况，

预测的组织为M体。

ⅴ）V0

为临界冷却速度，他正好与奥氏体转变开始相向切，所以奥氏

体全部过冷到Ms温度，转变为M体。

四、钢的几种常用热处理工艺简介。

1、退火

（1）退火的目的

图20退火、正火加热温度示意图

（2）退火工艺

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补充资料——压力容器的焊后热处理（PWHT）

案例：

16MnR厚板焊缝正火提高ακ值

（2）钢的淬透性和淬硬性

A）钢的淬透性

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（2）钢的淬透性和淬硬性

A）钢的淬透性

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5、钢的其他热处理方法。

除以上常用几种热处理方法外，还有其他热处理方法（见前面表1-1），

具体可去查阅有手册和书籍。