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钢铁材料的一般热处理

钢铁材料的一般热处理
钢铁材料的一般热处理

钢铁材料的一般热处理

名称热处理过程热处理目的

1.退火将钢件加热到一定温度,

保温一定时间,然后缓慢

冷却到室温

①降低钢的硬度,提高塑

性,以利于切削加工及冷变

形加工

②细化晶粒,均匀钢的组

织,改善钢的性能及为以后

的热处理作准备

③消除钢中的内应力。防止

零件加工后变形及开裂

退火类别(1)完全退

将钢件加热到临界温度

(不同钢材临界温度也不

同,一般是710-750℃,

个别合金钢的临界温度

可达800—900oC)以上30

—50oC,保温一定时间,

然后随炉缓慢冷却(或埋

在沙中冷却)

细化晶粒,均匀组织,降低

硬度,充分消除内应力完全

退火适用于含碳量(质量分

数)在O.8%以下的锻件或

铸钢件

(2)球化退

将钢件加热到临界温度

以上20~30oC,经过保温

以后,缓慢冷却至500℃

以下再出炉空冷

降低钢的硬度,改善切削性

能,并为以后淬火作好准

备,以减少淬火后变形和开

裂,球化退火适用于含碳量

(质量分数)大于O.8%的碳

素钢和合金工具钢

(3)去应力

退火

将钢件加热到500~650o

C,保温一定时间,然后

缓慢冷却(一般采用随炉

冷却)

消除钢件焊接和冷校直时

产生的内应力,消除精密零

件切削加工时产生的内应

力,以防止以后加工和用过

程中发生变形

去应力退火适用于各种铸

件、锻件、焊接件和冷挤压

件等

2.正火将钢件加热到临界温度

以上40~60oC,保温一定

时间,然后在空气中冷却

①改善组织结构和切削加

工性能

②对机械性能要求不高的

零件,常用正火作为最终热

处理

③消除内应力

3.淬火将钢件加热到淬火温度,

保温一段时间,然后在

水、盐水或油(个别材料

在空气中)中急速冷却

①使钢件获得较高的硬度

和耐磨性

②使钢件在回火以后得到

某种特殊性能,如较高的强

度、弹性和韧性等

淬火类别(1)单液淬

将钢件加热到淬火温度,

经过保温以后,在一种淬

火剂中冷却

单液淬火只适用于形状

比较简单,技术要求不太

高的碳素钢及合金钢件。

淬火时,对于直径或厚度

大于5~8mm的碳素钢件,

选用盐水或水冷却;合金

钢件选用油冷却

(2)双液淬

将钢件加热到淬火温度,

经过保温以后,先在水中

快速冷却至300—400oC,

然后移人油中冷却

(3)火焰表

面淬火

用乙炔和氧气混合燃烧

的火焰喷射到零件表面,

使零件迅速加热到淬火

温度,然后立即用水向零

件表面喷射, 火焰表面

淬火适用于单件或小批

生产、表面要求硬而耐磨,并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件,如曲轴、齿轮和导轨等

(4)表面感应淬

火将钢件放在感应器中,感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场,钢件在磁场作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度,这时立即将水喷射到钢件表面。

经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持着较好的强度和韧性。表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件

4.回火

将淬火后的钢件加热到

临界温度以下,保温一段

时间,然后在空气或油中

冷却

回火是紧接着淬火以后

进行的,也是热处理的最

后一道工序

①获得所需的力学性能。在

通常情况下,零件淬火后的

强度和硬度有很大提高,但

塑性和韧性却有明显降低,

而零件的实际工作条件要

求有良好的强度和韧性。选

择适当的回火温度进行回

火后,可以获得所需的力学

性能

②稳定组织,稳定尺寸

③消除内应力

(1)低温回

将淬硬的钢件加热到150

-50oC,并在这个温度保

温一定时间,然后在空气

消除钢件因淬火而产生的

内应力

中冷却,低温回火多用于切削刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等

类别(1)中温回

将淬火的钢件加热到35

0~450%,经保温一段时

间冷却下来,一般用于各

类弹簧及热冲模等零件

使钢件获得较高的弹性、一

定的韧性和硬度

(1)高温回

将淬火后的钢件加热到5

00~650oC,经过保温以

后冷却,主要用于要求高

强度、高韧性的重要结构

零件,如主轴、曲轴、凸

轮、齿轮和连杆等

使钢件获得较好的综合力

学性能,即较高的强度和韧

性及足够的硬度,消除钢件

因淬火而产生的内应力

5.调质将淬火后的钢件进行高

温(500~600oC)回火多

用于重要的结构零件,如

轴类、齿轮、连杆等调质

一般是在粗加工之后进

行的

细化晶粒,使钢件获得较高

韧性和足够的强度,使其具

有良好的综合力学性能

6.

时效处理(1)人工时

将经过淬火的钢件加热

到100~160℃,经过长时

间的保温,随后冷却

消除内应力,减少零件变

形,稳定尺寸,对精度要求

较高的零件更为重要

(2)自然时

将铸件放在露天;钢件

(如长轴、丝杠等)放在海

水中或长期悬吊或轻轻

敲打要经自然时效的零

件,最好先进行粗加工

7.化学热处理将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加

热、保温、冷却等方法,使介质中的某些原子渗入到钢件的表层,从而达到改变钢件表层的化学成分,使钢件表层具有某种特殊的性能

化学热处理(1)钢渗的

将碳原子渗入钢件表层

常用于耐磨并受冲击的

零件,如:轮、齿轮、轴、

活塞销等

使表面具有高的硬度(HRC6

0~65)和耐磨性,而中心仍

保持高的韧性

(2)钢渗的

将氮原子渗入钢件表层

常用于重要的螺栓、螺

母、销钉等零件

提高钢件表层的硬度、耐磨

性、

耐蚀性

类别(3)钢的氰

将碳和氮原子同时渗人

到钢件表层适用于低碳

钢、中碳钢或合金钢零

件,也可用于高速钢刀具

提高钢件表层的硬度和耐

磨性

8.发黑将金属零件放在很浓的

碱和氧化剂溶液中加热

氧化,使金属零件表面生

成一层带有磁性的四氧

化三铁薄膜常用于低碳

钢、低碳合金工具钢

由于材料和其他因素的

影响,发黑层的薄膜颜色

有蓝黑色、黑色、红棕色、

棕褐色等,其厚度为0.

6~O.8μm

防锈、增加金属表面美观和

光泽,消除淬火过程中的应

各种热处理工艺介绍

第4章热处理工艺 热处理工艺种类很多,大体上可分为普通热处理(或叫整体热处理),表面热处理,化学热处理,特殊热处理等。 4.1钢的普通热处理 4.1.1退火 将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),的热处理工艺叫做退火。 退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织是接近平衡后的组织。 退火的目的: z降低钢的硬度,提高塑性,便于机加工和冷变形加工; z均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,改善钢的性能或为淬火作组织准备; z消除内应力和加工硬化,以防变形和开裂。 退火和正火主要用于预备热处理,对于受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作为最终热处理。 一、退火方法的分类 常用的退火方法,按加热温度分为: 临界温度(Ac1或Ac3)以上的相变重结晶退火:完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火 临界温度(Ac1或Ac3)以下的退火:再结晶退火、去应力退火 碳钢各种退火和正火工艺规范示意图: 1、完全退火 工艺:将钢加热到Ac3以上20~30 ℃℃,保温一段时间后缓慢冷却(随炉)以获得接近平衡组织的热处理工艺(完全A化)。 完全退火主要用于亚共析钢(w c=0.3~0.6%),一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材,有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏 低,不利于切削加工;过共析钢加热至Ac cm以上A状态缓慢冷却退火时,Fe3C Ⅱ

会以网状沿A晶界析出,使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低,给最终热处理留下隐患。 目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。 实际生产中,为提高生产率,退火冷却至500℃左右即出炉空冷。 2、等温退火 完全退火需要的时间长,尤其是过冷A比较稳定的合金钢。如将A化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温,是A转变为P,再空冷至室温,可大大缩短退火时间,这种退火方法叫等温退火。 工艺:将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使A?P然后空冷至室温的热处理工艺。 目的:与完全退火相同,转变较易控制。 适用于A较稳定的钢:高碳钢(w(c)>0.6%)、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10%)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料,因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。 3、不完全退火 工艺:将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Ac cm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。 主要用于过共析钢获得球状珠光体组织,以消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种 4、球化退火 使钢中碳化物球状化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。 ℃℃温度,保温时间不宜太长,一般以2~4h 工艺:加热至Ac1以上20~30 为宜,冷却方式通常采用炉冷,或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。 主要用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体,在球状珠光体中,渗碳体呈球状的细小颗粒,弥散分布在铁素体基体上。球状珠光体与片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时,必须在球化退火前采用正火工艺消除,才能保证球化退火正常进行。 目的:降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多,主要有: a)一次球化退火工艺:将钢加热到Ac1以上20~30 ℃℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体,不允许有渗碳体网存在。

钢的热处理工艺

钢的热处理 第一章钢的热处理 热处理工艺包括:将钢材或钢制件加热到预定温度,在此温度下保温一定时间。然后一定的冷却速度冷却下来,达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。 1□□钢的加热 1.1□制定钢的加热制度 加热温度、加热速度、保温时间。 1.1.1加热温度的选择 加热温度取决于热处理的目的。热处理分为:淬火、退火、正火、和回火等。 淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织,使钢具有高的硬度; 退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织,因此其加热温度不同。在具体制定加热温度时应按以下原则:热处理工艺种类及目的要求;被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态;钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。对于碳钢及低合金钢的加热温度:亚共析钢淬火温度:A C3以上30~50℃; 过共析钢淬火温度:A C3以上30~50℃; 亚共析钢完全退火:A C3以上20~30℃; 过共析钢不完全退火:A C3以上20~30℃; 正火A C3或A CM以上30~50℃; 1.1.2加热速度的选择 必须根据钢的化学成分及导热性能;钢的原始状态及应力状态;钢的尺寸及形状来确定加热速度。如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时,在加热是应特别注意。对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同,主要有以下几点: a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小; b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小; c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小; d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。 1.1.3钢在加热时的缺陷 a) 过热:过热就是由于加热温度过高,加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织,并往往出现魏氏组织,结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。 b) 强烈过热:加热温度过高或加热保温时间过长,使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的

金属材料与热处理课后习题答案

第1章金属的结构与结晶 一、填空: 1、原子呈无序堆积状态的物体叫,原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面,称为。通过两个或两个以上原子中心的直线,可代表晶格空间排列的的直线,称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格,铜属于晶格,锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成,使增大,从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示,横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关, 越快,金属的实际结晶温度越,过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下,随温度的改变,由转变为的现象称为

同素异构转变。 二、判断: 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。() 2、非晶体具有各向同性的特点。() 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。() 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。() 5、金属结晶时过冷度越大,结晶后晶粒越粗。() 6、一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好。() 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。() 8、单晶体具有各向异性的特点。() 9、在任何情况下,铁及其合金都是体心立方晶格。() 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。() 11、金属发生同素异构转变时要放出热量,转变是在恒温下进行的。() 三、选择 1、α—Fe是具有()晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为()晶格,在1000℃时为()晶格,在600℃时为 ()晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为(),在1000℃时称为(),在1500℃时称为()。

钢铁热处理退火工艺

钢铁热处理退火工艺 整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火→将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢),目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。 钢铁整体热处理四种基本工艺 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。 整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。 正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。 为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650摄氏度的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。 “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。

钢铁材料的一般热处理,一张表全懂了

热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温、冷却的手段,改变金属材料内部的组织状态,从而获得所需性能的一种热加工工艺。常见的热处理的方法请参考下表。 名称热处理过程热处理目的 1.退火将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢 冷却到室温 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于 切削加工及冷变形加工 ②细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢 的性能及为以后的热处理作准备 ③消除钢中的内应力。防止零件加工 后变形及开裂 退火类别(1)完全退火 将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同, 一般是710-750℃,个别合金钢的临界温度可达8 00—900oC)以上30—50oC,保温一定时间,然后 随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却) 细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充 分消除内应力完全退火适用于含碳量 (质量分数)在O.8%以下的锻件或铸 钢件 (2)球化退火 将钢件加热到临界温度以上20~30oC,经过保温以 后,缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷 降低钢的硬度,改善切削性能,并为 以后淬火作好准备,以减少淬火后变 形和开裂,球化退火适用于含碳量(质 量分数)大于O.8%的碳素钢和合金工 具钢 (3)去应力退火 将钢件加热到500~650oC,保温一定时间,然后 缓慢冷却(一般采用随炉冷却) 消除钢件焊接和冷校直时产生的内应 力,消除精密零件切削加工时产生的 内应力,以防止以后加工和用过程中 发生变形 去应力退火适用于各种铸件、锻件、 焊接件和冷挤压件等 2.正火将钢件加热到临界温度以上40~60oC,保温一定时 间,然后在空气中冷却 ①改善组织结构和切削加工性能 ②对机械性能要求不高的零件,常用 正火作为最终热处理

金属材料与热处理题库完整.doc

一、填空(每空0.5 分,共 23 分) 1 、200HBW10/3000表示以毫米压头,加载牛顿的试验力,保持秒测得的 硬度值,其值为。 1、洛氏硬度 C 标尺所用压头为,所加总试验力为牛顿,主要用于测的硬度。 2 、金属常见的晶格类型有、、。α -Fe 是晶格,γ -Fe 是 晶格。 2 、与之差称为过冷度,过冷度与有关,越大,过冷度也越大,实际结晶温 度越。 3 、钢中常存元素有、、、,其中、是有益元素,、是有害 元素。 3、表示材料在冲击载荷作用下的力学性能指标有和,它除了可以检验材料的冶炼和热加工质 量外,还可以测材料的温度。 3 、拉伸试验可以测材料的和指标,标准试样分为种,它们的长度分别是和。 4 、疲劳强度是表示材料在载荷作用下的力学性能指标,用表示,对钢铁材料,它是试验循环数达时的应力值。 4 、填出下列力学性能指标的符号: 上屈服强度,下屈服强度,非比例延伸强度,抗拉强度,洛氏硬度 C 标尺,伸长率,断面收缩率,冲击韧度,疲劳强度,断裂韧度。 5 、在金属结晶时,形核方式有和两种,长大方式有和两种。 5 、单晶体的塑性变形方式有和两种,塑性较好的金属在应力的作用下,主要以方式进行变形。 5 、铁碳合金的基本组织有五种,它们分别是,,,,。 6、调质是和的热处理。 6 、强化金属的基本方法有、、三种。 6 、形变热处理是将与相结合的方法。 7、根据工艺不同,钢的热处理方法有、、、、。 9、镇静钢的主要缺陷有、、、、等。 10、大多数合金元素(除Co 外),在钢中均能过冷奥氏体的稳定性,使 C 曲线的位置,提 高了钢的。 11、按化学成分,碳素钢分为、、,它们的含碳量围分别为、、 。 12、合金钢按用途主要分为、、三大类。 13、金属材料抵抗冲击载荷而的能力称为冲击韧性。 14、变质处理是在浇注前向金属液体中加入促进或抑制的物质。 15、冷塑性变形后的金属在加热过程中,结构和将发生变化,其变化过程分为、、三个 阶段。 10、在机械零件中,要求表面具有和性,而心部要求足够和时,应进行表面热处理。 16、经冷变形后的金属再结晶后可获得晶粒,使消除。 17、生产中以划分塑性变形的冷加工和。 18、亚共析钢随含碳量升高,其力学性能变化规律是:、升高,而、降低。 19、常用退火方法有、、、、等。 20、08 钢含碳量, Si 和 Mn 含量,良好,常轧成薄钢板或带钢供应。

钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了

钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了 钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的 1.退火将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不 同钢材临界温度也不同,一般是710-750℃,个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒,均匀组织, 降低硬度,充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O.8%以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20~30oC,经过保温以后,缓慢冷却至500℃ 以下再出炉空冷降低钢的硬度,改善切削性能,并为以后淬火作好准备,以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O.8%的碳素钢和合金工具钢(3)去应力 退火将钢件加热到500~650oC,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内 应力,消除精密零件切削加工时产生的内应力,以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2.正火将钢件加热到临界温度以上

40~60oC,保温一定时间,然后在空气中冷却①改善组织 结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件,常用正火作为最终热处理③消除内应力3.淬火将钢件加热到淬火温度,保温一段时间,然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件 在回火以后得到某种特殊性能,如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单,技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时,对于直径或厚度大于5~8mm的碳素钢件,选用盐水或水冷却;合金钢件选用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,先在水中快速冷却至300—400oC,然后移人油中冷却 (3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件 表面,使零件迅速加热到淬火温度,然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨,并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件,如曲轴、齿轮和导轨等 (4)表面感应淬火将钢件放在感应器中,感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场,钢件在磁场作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度,这时立即将水喷射到钢件表面。经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,

45#钢热处理工艺

45热处理 推荐热处理温度:正火850,淬火840,回火 600. 45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做 45号钢管 模板,梢子,导柱等,但须热处理。 1. 45号钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58) 1.45号钢要求硬度HRC40-50,是不是要淬火+低温回火? 换算成布氏硬度大约是380~470HB,根据一般热处理规范,热处理制度与硬度关系大致如下:淬火温度:840℃水淬 回火温度:150℃回火,硬度约为57HRC;200℃回火,硬度约为55HRC;250℃回火,硬度约为53HRC;300℃回火,硬度约为48HRC;350℃回火,硬度约为45HRC;400℃回火,硬度约为43HRC;500 ℃回火,硬度约为33HRC;600℃回火,硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分,且热处理温度都存在一个调整范围,如成分在范围内存在偏差,可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点,但临界点有着一个范围内的浮动,所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点 (℃) 20钢 735-855 (℃) 45钢 724-780 (℃) T8钢 730 -770(℃) T12钢 730-820 (℃) 3 20Cr,40Cr,35CrMo,40CrMo,42CrMo:正火温度850-900℃,45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢,常用于冷作模具,含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性,截面300mm以下可以完全淬透,淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为:钢棒与锻件960℃空冷 + 700~720℃回火,空冷。 最终热处理工艺: 1、淬火: 第一次预热:300~500℃, 第二次预热840~860℃; 淬火温度:1020~1050℃; 冷却介质:油,介质温度:20~60℃, 冷却至油温;随后,空冷,HRC=60~63。 2、回火: 经过以下淬火工艺,可以达到降低硬度的作用,具体回火工艺如下: 加热温度400~425℃,得到HRC=57~59。 说明:在480--520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区,在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380--400℃,这个区间回火,韧性最好,并且有良好的耐磨性。如果淬火后,采用深冷处理(理想的温度是零下120)与中温回火相结合,会得到良好使用效果和高寿

钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了

钢铁材料的一般热处理 名称热处理过程热处理目的 1.退火将钢件加热到一定温度,保温一定 时间,然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工 ②细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂 退火类别(1)完全退火 将钢件加热到临界温度(不同钢材 临界温度也不同,一般是710-7 50℃,个别合金钢的临界温度可 达800—900oC)以上30—50 oC,保温一定时间,然后随炉缓 慢冷却(或埋在沙中冷却) 细化晶粒,均匀组织, 降低硬度,充分消除内 应力完全退火适用于含 碳量(质量分数)在 O.8%以下的锻件或铸 钢件 (2)球化退火 将钢件加热到临界温度以上2 0~30oC,经过保温以后,缓慢 冷却至500℃以下再出炉空冷 降低钢的硬度,改善切 削性能,并为以后淬火 作好准备,以减少淬火 后变形和开裂,球化退火 适用于含碳量(质量分 数)大于O.8%的碳素 钢和合金工具钢(3)去应力退火 将钢件加热到500~650oC,保 温一定时间,然后缓慢冷却(一般 采用随炉冷却) 消除钢件焊接和冷校直 时产生的内应力,消除 精密零件切削加工时产 生的内应力,以防止以 后加工和用过程中发生 变形 去应力退火适用于各种 铸件、锻件、焊接件和 冷挤压件等 2.正火将钢件加热到临界温度以上4 0~60oC,保温一定时间,然后 在空气中冷却 ①改善组织结构和切削 加工性能 ②对机械性能要求不高 的零件,常用正火作为 最终热处理 ③消除内应力 3.淬火将钢件加热到淬火温度,保温一段 时间,然后在水、盐水或油(个别 材料在空气中)中急速冷却 ①使钢件获得较高的硬 度和耐磨性 ②使钢件在回火以后得

热处理对金属材料的影响

热处理对金属材料的影响 热处理是借助于一定的热作用(有时兼之机械作用、化学作用或其他 作用)来人为的改变金属或合金内部组织和结构的过程,从而获得所 需要性能的工艺操作。金属材料及制品生产过程中之所以需要热处理,其主要作用和目的: 1、改善工艺性能,保证工艺顺利进行; 2、提高使用性能,充分发挥材料潜力。 一、金属热处理的本质 在各种金属材料和制品的生产过程中,为使金属工件具有所需要 的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成型工艺外,热处理是不可缺少的重要环节之一。为了使金属材料获得所需要 的性能,热处理技术发挥着重要作用,广泛应用于现代工艺中。与其 他加工工艺相比,热处理一般不改变工件形状和整体的化学成分,而 是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予 或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不 是肉眼所能看到的。 金属整个生产过程中均可进行相应的热处理以改善金属材料性能。金属铸件通常需要进行消除内应力的低温退火,或完全退火,或正火,有的还需要淬火后回火(时效)。对金属锭的热处理、压力加工过程中的和成品的热处理,在冶金企业和机械工厂内,它是半成品和机器零件制造的主要工序之一。热处理作为中间工序,能改进共建的某些加工性能(如锻造性、切削性等);若作为最后操作,它能赋予金属和合金以

所需力学、物理和化学等综合性能,保证产品符合规定的质量要求。在影响金属材料结构变化的深度和多样性方面,热处理较机械加工或其他处理也更为有效。例如,各种钢材常须进行正火处理,以获得细而均匀的组织和较好的力学性能。调质钢需进行淬火及高温回火以保证良好的整体力学性能。此外,有色金属及其合金的半成品和制品的加工流程中,热处理更是重要的组成部分之一。铝合金一般需经过时效强化来提高强度,以达到所需的力学性能要求。 二金属热处理的工艺 热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷 却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要步 骤之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源, 进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。 利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动 粒子进行间接加热。 金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件 表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。 因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热, 也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度, 是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处 理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得需要的 组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加

材料表面热处理常用方法及特点

表面处理的常用方法及特点 摘要:表面处理方法分类简要描述及特点 关键字:表面处理 一、电镀 定义:电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。 特点:电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层,改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性和表面美观。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀,一般都较薄,从几个微米到几十微米不等。通过电镀,可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层,还可以修复磨损和加工失误的工件。 此外,依各种电镀需求还有不同的作用。举例如下:

1、镀铜:打底用,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。(铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护) 2、镀镍:打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力,(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。(注意,现在许多电子产品,比如DIN头,N头,不再使用镍打底,主要是由于镍有磁性,会影响到电性能里面的无源互调) 3、镀金:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(金最稳定,也最贵。) 4、镀钯镍:改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金。 5、镀锡铅:增进焊接能力,快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡)。 6、镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输。(银性能最好,容易氧化,氧化后也导电) 电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。除了导电体以外,电镀亦可用于经过特殊处理的塑胶上。电镀的过程基本如下:1、把镀上去的金属接在阳极2、要被电镀的物件接在阴极3、阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连4、通以直流电的电源后,阳极的金属会氧化(失去电子),溶液中的正离子则在阴极还原(得到电子)成原子并积聚在阴极表层。 电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系,电流越小,被电镀的物件便会越美观;反之则会出现一些不平整的形状。 电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀) 以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。

常用钢材热处理工艺参数定稿版

常用钢材热处理工艺参 数 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

热处理工艺规程B/Z61.012-95 (工艺参数) 2012年10月15日

目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火 (1) 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15)

5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28)

热处理工艺规程(工艺参数) 1.主题内容与适用范围 本标准为“热处理工艺规程”(工艺参数),它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ-93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据(不包括高温合金),并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。 本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种: 表1

最新金属材料与热处理-考试复习笔记

热处理复习重点 第一章金属材料基础知识 1. 材料力学性能 (1)材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。强度有多种指标,如屈服强度(压)、抗拉强度(b b )、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。 (2)塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力,指标为伸长率(3)和断面收缩率(0), 3和0越 大,材料的塑性越好。 (3 )材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度,其指标是弹性模量(弹性变形范围内,应 力与应变的比值)。 (4)硬度(材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力) a. 布氏硬度(测较低硬度材料) 用一定直径的钢球或硬质合金球,在一定载荷的作用下,压入试样表面,保持一定时间后卸 除载荷,所施加的载荷与压痕表面积的比值。HBS(钢球,<450)、HBW(硬质合金球,>650)。 b. 洛氏硬度(测较高硬度材料 利用一定载荷将交角为120°的金刚石圆锥体或直径为 1.588mm的淬火钢球压入试样表面, 保持一定时间后卸除载荷,根据压痕深度确定的硬度值。HRA (金刚石圆锥,20~80 )、HRB (1.588mm 钢球,20~100)、HRC (金刚石圆锥,20~70) c. 维氏硬度(适用范围较广 维氏硬度其测定原理基本与布氏硬度相同,但使用的压头是锥面夹角为136°的金刚石正四 棱锥体。 (5)冲击韧性 材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。通常用冲击功A k来度量,A k是冲击试样在摆锤 冲击试样机上一次冲击试验所消耗的冲击功。 (6)疲劳强度 材料在规定次数(钢铁材料为107次,有色金属为108次)的交换载荷作用下,不发生断裂时的最大应力,用b -1表 示。 2. 铁碳相图 y/K t舆氏体区】a/Ei FeSC/Cin.儀碳体区:务

钢铁材料的热处理

一、名词解释 1、奥氏体的起始晶粒度; 2、实际晶粒度; 3、本质晶粒度; 4、奥氏体; 5、索氏体; 6、屈氏体; 7、贝氏体; 8、马氏体; 9、退火; 10、正火; 11、淬火; 12、回火; 13、低温回火; 14、中温回火; 15、高温回火; 16、冷处理; 17、时效处理; 18、淬火临界冷却速度; 19、淬透性; 20、淬硬性; 21、再结晶; 22、重结晶; 23、调质处理; 24、表面淬火; 25、化学热处理; 二、判断题 1、结构钢的淬硬性,随钢中碳质量分数的增大而增大。 2、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于V k。 3、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织、 4、弹簧钢最终热处理应是淬火+低温回火。 5、珠光体的片层间距越小,其强度越高,塑性越差。 6、钢的临界冷却速度V k越大,则其淬透性越好。 7、钢的淬透性与其实际冷却速度无关。 8、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。 9、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。 10、马氏体是碳溶如γ─Fe中形成的过饱和固溶体。 11、钢经热处理后,其组织和性能必然会改变。 12、马氏体转变是通过切变完成的,而不是通过形核和长大来完成的。 13、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。 14、在共析温度下,奥氏体的最低碳质量分数是0.77%。 15、贝氏体转变是非扩散性转变。

16、表面淬火主要用于高碳钢。 17、钢的低温回火的温度为400℃以下。 18、加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得均匀的P体组织。 19、钢的高温回火温度为400℃以下。 20、钢的中温回火的温度为300~250℃。 21、正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后随炉冷却。 22、退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用空气中冷却。 23、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。 24、马氏体转变温度区的位置主要与钢的冷却速度有关。 25、钢的热处理是通过加热、保温和冷却,以改变钢的形状、尺寸,从而改善钢 的性能的一种工艺方法。 三、填空题 1.钢的晶粒度有三种,分别是,和。 2.本质晶粒度是根据标准实验方法,在保温足够时间后测定的钢中晶粒的大小。 3.贝氏体是和组成的混合物。 4.马氏体是碳在中的过饱和固溶体,奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体。 5.处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为。 6.过冷奥氏体的等温冷却转变曲线称为;过冷奥氏体的连续冷却转变曲线称为。 7.珠光体类型卒子有三种,分别是,和。 8.贝氏体类型组织有两种,分别是和。 9.马氏体组织有两种,分别是和。 10.钢获得马氏体的条件是:钢从奥氏体状态冷却,来不及发生而发生无的相变。 11.钢的淬火是将钢加热到以上的一定温度,保温一定时间,然后以临界淬火速度的冷却速度冷却,使过冷奥氏体转变为或组织的热处理工艺。 12.回火工艺是将淬火钢重新加热到点一下的某一温度,保温一段时间后,冷却到的一种热处理操作过程。 13.低温回火是将淬火钢重新加热以下的回火,中温回火是将淬火钢重新加热之间的回火,高温回火是将淬火钢重新加热以上的回火。 14.调质处理是碳素钢或合金钢加的热处理过程。 15.回火的目的是:⑴,;⑵;⑶;⑷。 四、问答题 1.何谓钢的热处理?钢的热处理操作有哪些基本类型? 2.何谓本质细晶粒钢?本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的 细? 3.说明共析钢C曲线各个区和各跳线的物理意义?

钢材的热处理工艺

淬火 Hardening or Quenching cui huǒ (行业内,淬读"zàn"音,即读“zàn huǒ”) 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体[1]化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。 通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。 淬火能使钢强化的根本原因是相变,即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织(或贝氏体组织)。 钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都遗址出土的战国时代的钢制兵器。 淬火工艺最早的史料记载见于《汉书.王褒传》中的“清水焠其峰”。 “淬火”在专业文献上,人们写的是“淬火”,而读起来又称“蘸火”。“蘸火”已成为专业口头交流的习用词,但文献中又看不到它的存在。也就是说,淬火是标准词,人们不读它,“蘸火”是常用词,人们却不写它,这是我国文字中不多见的现象。 淬火是“蘸火”的正词,淬火的古词为蔯火,本义是灭火,引申义是“将高温的物体急速冷却的工艺”。“蘸火”是冷僻词,属于现代词,是文字改革后出现的产物,“蘸”字本义与淬火无关。“蘸火”本词为“湛火”,“湛”字读音同“蘸”,而其字形又与水、火有关,符合“水与火合为蔯”之意,字义与“淬火”相通。“湛火”为本词,“蘸火”则为假借词。 淬火 将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体,获得高硬度,然后在适当温度下回火,使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。 淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和检测方法:

45号钢热处理工艺

1 45号钢要求硬度HRC40-50,是不是要淬火+低温回火? 换算成布氏硬度大约是380~470HB,根据一般热处理规范,热处理制度与硬度关系大致如下: 淬火温度:840℃水淬 回火温度:150℃回火,硬度约为57HRC;200℃回火,硬度约为55HRC;250℃回火,硬度约为53HRC;300℃回火,硬度约为48HRC;350℃回火,硬度约为45HRC;400℃回火,硬度约为43HRC;500 ℃回火,硬度约为33HRC;600℃回火,硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分,且热处理温度都存在一个调整范围,如成分在范围内存在偏差,可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点,但临界点有着一个范围内的浮动,所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr,40Cr,35CrMo,40CrMo,42CrMo:正火温度850-900℃,45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢,常用于冷作模具,含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性,截面300mm以下可以完全淬透,淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为:钢棒与锻件960℃空冷+ 700~720℃回火,空冷。 最终热处理工艺:

钢铁材料热处理及组织性能

钢铁材料热处理及组织性能 班级:机设13-A1 姓名:朱铭书 学号:120133404056

摘要:钢材是当前社会运用最广泛的材料之一,具有非常悠久的历史,它推动了社会的大力发展,促进了社会的进步。作为结构材料.钢的组织和性能在很高的层面决定了产品的质量,因此,在选取钢铁材料时主重其组织与性能。然而,回望钢铁发展的历史,钢组织与性能与材料成分和热处理工艺有着千丝万缕的关系,通过改善材料成分和热处理工艺可以有效提升钢组织与性能。本文将对钢铁材料热处理及组织性能做浅显分析。 正文:一、钢的退火与正火 1、钢的退火是将工件加热到工艺要求的温度,经过适当的保温以后,在缓慢冷却下来的热处理工艺过程。加热温度在Ac3点以上的称为完全退火;加热温度在Ac1和Accm之间的称为不完全退火或球化退火;加热温度在A1点以下称为低温退火;还有扩散退火等退火工艺。退火的加热速度一般不受限制,但对于高合金钢和大截面工件,升温不可过快,否则,由于导热性差,引起很大的热应力,使工件产生变形甚至开裂。一般将升温速度控制在100~180℃/h比较适宜。加热时间是根据工件的有效厚度,并考虑装炉量、装炉方式和加热方法确定的,可以查阅热处理手册加以确定。退火的冷却方式是根据退火工艺的具体要求进行。(1)完全退火只适用于亚共析钢,加热温度为Ac3+(20~30℃),合金钢可以略微高于此温度,保温足够时间后,随后缓冷(炉内冷却或按要求的冷却速度冷却)到550~500℃以下,再空冷。在加热和冷却的过程中,钢的内部组织全部进行了重结晶,即发生了加热时的奥氏体化和冷却时的奥氏体分解转变。所以完全退火又称重结晶退火。在重结晶过程中经历了两次形核长大,因此细化了晶粒。完全退火使钢获得了接近平衡状态的细晶粒组织,同时消除了焊接、铸钢、热锻轧钢中的粗大组织和魏氏组织,以及因终锻、终轧的温度过低造成的带状组织。完全退火还提高韧性,消除因冷速较快造成的内应力,降低含碳较高的亚共析钢硬度,以

钢的五种热处理工艺

钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺: 1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油) 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 ?钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能: 1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普 通淬火高2~3单位(HRC)。 2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬 层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。 对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ=(10~20)%D。较为合适,其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺

退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 ?退火的目的 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。 ?退火工艺的种类 ①均匀化退火(扩散退火) 均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却, 以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。 均匀化退火的加热温度一般为Ac3+(150~200℃),即1050~ 1150℃,保温时间一般为10~15h,以保证扩散充分进行,大道消除 或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高,时间长, 晶粒粗大,为此,扩散退火后再进行完全退火或正火,使组织重新细化。 ②完全退火 完全退火又称为重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺。 完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材,有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用 于过共析钢,因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上,在缓慢冷却 时,渗碳体会沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,导致材料脆性增大,给 最终热处理留下隐患。 完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+(30~50℃);合金钢为Ac3+(500~70℃);保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、 所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光 体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,随炉冷却到500℃左右出炉空 冷。 ③不完全退火 不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1~Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随 之缓慢冷却的退火工艺。 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和 降低硬度,加热温度为Ac1+(40~60)℃,保温后缓慢冷却。

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