鋼的熱處理工藝與實踐

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1、第3章鋼的熱處理工藝與實踐熟練掌握鋼的普通熱處理工藝特點及應(yīng)用；掌握鋼的化學(xué)熱處理；了解鋼的表面熱處理；熟悉各種常用熱處理工藝，加深對熱處理原理的理解熱處理的分類熱處理普通熱處理表面熱處理退火;正火;淬火;回火;表面淬火化學(xué)熱處理感應(yīng)加熱淬火火焰加熱淬火滲碳;滲氮;碳氮共滲;鋼的普通熱處理工藝毛坯生產(chǎn)預(yù)備熱處理機械加工最終熱處理機械精加工預(yù)備熱處理:退火;正火最終熱處理:淬火;回火一般零件生產(chǎn)的工藝路線:3.1鋼的退火與正火機械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）→預(yù)備熱處理→機加工→最終熱處理。退火與

2、正火主要用于預(yù)備熱處理，只有當(dāng)工件性能要求不高時才作為最終熱處理。一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻(爐冷)的熱處理工藝叫做退火。1、退火目的⑴調(diào)整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB。⑵消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形。⑶細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。真空退火爐2.種類退火重結(jié)晶退火低溫退火完全退火擴散退火球化退火再結(jié)晶退火去應(yīng)力退火普通退火等溫退火普通球化退火等溫球化退火3.1.1第一類退火進(jìn)行第一類退火的目的，可以是：使鋼的成分均勻化；進(jìn)行再結(jié)晶，降低硬度；消除殘余應(yīng)力等

3、。進(jìn)行第一類退火的加熱溫度，可能高于相變溫度（A1和A3臨界點），也可能低于相變溫度，這要取決于進(jìn)行退火的目的。第一類退火中包括：均勻化退火（擴散退火）；再結(jié)晶退火；高溫回火；消除殘余應(yīng)力退火。1.均勻化退火（擴散退火）為了降低樹枝偏析，晶內(nèi)偏析，合金鋼鑄錠要進(jìn)行擴散退火。偏析（成分的不均勻性）的存在，鋼錠在壓力加工時，有可能產(chǎn)生脆性斷裂，性能的各向異性，產(chǎn)生層狀斷口，白點（細(xì)小裂紋）等缺陷。擴散退火的加熱溫度是1100~1200℃擴散退火將得到粗大的晶粒，要在隨后鋼錠的壓力加工中或隨后的熱處理過程中再

4、消除這種缺陷。2．再結(jié)晶退火先將迸行過冷塑性變形的鋼加熱到高于再結(jié)晶開始溫度，在這個溫度下保溫，隨后冷卻，這種處理過程稱為“再結(jié)晶退火”。再結(jié)晶退火經(jīng)常用于冷變形工序之間，是為了消除冷作硬化的一種中間工序。3.為了降低硬度的高溫回火（高溫軟化）高溫回火通常指的是淬火后的一道工序，它不是退火。在冶金廠，為了降低硬度，軋制型材要迸行650~700℃的高溫回火。對高合金鋼來說，實際上不存在珠光體，高溫回火是唯一能夠降低其硬度的熱處理方法。4消除殘余應(yīng)力退火消除應(yīng)力退火用于鑄件，焊接件，切削加工后的零件等

5、，在進(jìn)行前一道工序的過程中，在零件中由于不均勻的冷卻，不均勻的塑性變形等產(chǎn)生了殘余應(yīng)力。3.1.2第二類退火工藝1.完全退火將工件加熱到Ac3+30~50℃保溫后緩冷的退火工藝，主要用于亞共析鋼.2.等溫退火亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃,共析、過共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留，待相變完成后出爐空冷。等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時間，更適合于孕育期長的合金鋼.高速鋼等溫退火與普通退火的比較3.球化退火（不完全退火）球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝。它是

6、將工件加熱到Ac1+30-50℃保溫后緩冷，或者加熱后冷卻到略低于Ar1的溫度下保溫，使珠光體中的滲碳體球化后出爐空冷。主要用于共析、過共析鋼。球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀珠光體,用P球表示。球狀珠光體對于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀.3.1.3正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，過共析鋼加熱到Accm+30~50℃保溫后空冷的工藝。正火比退火冷卻速度大。1、正火后的組織：●<0.6%C時，組

7、織為F+S；●?0.6%C時，組織為S。正火溫度正火2、正火的目的⑴對于低、中碳鋼(≤0.6C%)，目的與退火的相同。⑵對于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。⑶普通件最終熱處理。要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球化退火.熱處理與硬度關(guān)系合適切削加工硬度3.2鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界點以上，保溫后以大于Vk速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝.淬火是應(yīng)用最廣的熱處理工藝之一。淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的性能.真空淬火爐3.2.1淬火溫度1、

8、碳鋼⑴亞共析鋼淬火溫度為Ac3+30-50℃。預(yù)備熱處理組織為退火或正火組織。亞共析鋼淬火組織：?0.5%C時為M?0.5%C時為M+A’。65MnV鋼(0.65%C)淬火組織45鋼(含0.45%C)正常淬火組織在Ac1~Ac3之間的加熱淬火稱亞溫淬火。35鋼（含0.35%C）亞溫淬火組織?亞溫淬火組織為F+M，強硬度低，但塑韌性好.⑵共析鋼淬火溫度為Ac1+30-50℃；淬火組織為M+A’。⑶過共析鋼淬火溫度:Ac1+30-50℃.溫度高