钢的淬火与回火--课件

第八章第八章 钢的淬火与回火钢的淬火与回火n n本章重点本章重点本章重点本章重点1.1.1.1.淬火工艺参数的选择原则；淬火工艺参数的选择原则；淬火工艺参数的选择原则；淬火工艺参数的选择原则；2.2.2.2.钢的淬透性与淬硬性的概念及影响因素；钢的淬透性与淬硬性的概念及影响因素；钢的淬透性与淬硬性的概念及影响因素；钢的淬透性与淬硬性的概念及影响因素；3.3.3.3.淬火常见缺陷淬火常见缺陷淬火常见缺陷淬火常见缺陷1PPT课件8-1淬火的定义、目的及淬火的工艺参数淬火的定义、目的及淬火的工艺参数1定义：定义：把把钢加热到临界温度（钢加热到临界温度（A Ac3c3或或A Ac1c1）以上，保温一段）以上，保温一段时间后，再以大于临界冷却速度冷却，从而获得时间后，再以大于临界冷却速度冷却，从而获得M M（或（或B B下下）组织的方法。）组织的方法。2目的目的:(1)提高工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件等的提高工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件等的硬度、强度和耐磨性；硬度、强度和耐磨性；(2)结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械性能；结构钢通过淬火和回火之后获得良好的综合机械性能；(3)此外，还有很少数的一部分工件是为了改善钢的物理此外，还有很少数的一部分工件是为了改善钢的物理和化学性能。如提高磁钢的磁性，不锈钢淬火以消除第和化学性能。如提高磁钢的磁性，不锈钢淬火以消除第二相，从而改善其耐蚀性等。二相，从而改善其耐蚀性等。2PPT课件3淬火的工艺参数淬火的工艺参数3.1加热温度加热温度(1)化学成分化学成分:亚共析钢亚共析钢:Ac3+30-50C过共析钢过共析钢:Ac1+30-50C(Acm)3PPT课件亚共析碳钢为什么要加热到Ac3以上完全化后淬火呢？若加热温度选在若加热温度选在Ac1Ac1Ac3Ac3之间，组织中之间，组织中有一部分铁素体存在，在随后的淬火冷却中，由有一部分铁素体存在，在随后的淬火冷却中，由于铁素体不发生变化而保留下来，它的存在是钢于铁素体不发生变化而保留下来，它的存在是钢的淬火组织中存在软点，降低了淬火钢的硬度，的淬火组织中存在软点，降低了淬火钢的硬度，同时它的存在还会影响钢的均匀性，影响机械性同时它的存在还会影响钢的均匀性，影响机械性能，加热能，加热Ac3Ac3以上太高也不行，钢的氧化脱碳严重，以上太高也不行，钢的氧化脱碳严重，另一方面晶粒粗大，淬火后粗大，钢的性能另一方面晶粒粗大，淬火后粗大，钢的性能变坏。变坏。4PPT课件过共析钢的淬火加热温度为什么选择在Ac1Ac3之间？n n首先过共析钢在淬火加热以前，都要经过球首先过共析钢在淬火加热以前，都要经过球化处理，加热到化处理，加热到Ac1Ac1AcmAcm之间时组织为和一之间时组织为和一部分未溶化的部分未溶化的e3C,e3C,，淬火后，淬火后，MM，e3Ce3C被保留下来，被保留下来，e3Ce3C硬度很高，它的存在，可以硬度很高，它的存在，可以提高钢的硬度和耐磨性。提高钢的硬度和耐磨性。若若TAcmC%增加增加,Ms点下降点下降,残残A增多增多;粗大粗大M;氧化脱碳严重氧化脱碳严重,易变形开裂易变形开裂增大淬火应力，增加了工件变形和开裂的倾向。增大淬火应力，增加了工件变形和开裂的倾向。5PPT课件低合金钢低合金钢:Ac3或或Ac1+50-100C高合金钢高合金钢:Ac3或或Ac1+300-400CW18Cr4V:1280C,分级加热分级加热W18Cr4VT(C)6008001280t(2)工件尺寸、形状、淬火介质、晶粒长大倾向等工件尺寸、形状、淬火介质、晶粒长大倾向等6PPT课件淬火加热后组织淬火加热后组织n nM+Fe3 3C+A残残残残Ac1 1+3050n n过共析过共析钢钢n nM+A残残残残Ac1 1+3050n n共析共析钢钢n nM+A残残残残Ac3 3+3050n n亚共析亚共析钢钢n nWc0.5%MAc3 3+3050n n亚共析亚共析钢钢n nWc0.5%n n最终组织最终组织n n淬火温度淬火温度()n n钢种钢种7PPT课件3.2保温时间保温时间保温保温升温升温热透热透转变转变与合金成分，与合金成分，尺寸、装炉量等因素有关尺寸、装炉量等因素有关=K D工工件件有有效效厚厚度度(尺寸最小部位尺寸最小部位)装炉量有关系数装炉量有关系数一般一般K=11.5加热系数加热系数,与钢种与钢种及加热介质有关及加热介质有关8PPT课件常用钢的加热系数常用钢的加热系数钢的种类工件直径mm600箱式炉中预热750850盐浴炉中加热或预热800900箱式炉或井式炉中加热11001300高温盐炉中加热碳钢50 50.0.30.4 0.40.51.01.2 1.21.5.合金钢50 50.0.450.5 0.50.551.21.5 1.51.8.高合金钢.0.350.400.30.35.9PPT课件有效厚度的确定10PPT课件3.3加热介质加热介质空气、盐浴、可控气氛、真空等气氛条件空气、盐浴、可控气氛、真空等气氛条件造成氧化与脱碳造成氧化与脱碳氧化氧化（T570C):O2+2Fe2FeOCO2+FeFeO+COH2O+FeFeO+H211PPT课件脱碳脱碳O2:Fe3C+O23Fe+CO2CA+O2CO2CO2:Fe3C+CO23Fe+2COCA+CO22COH2O:Fe3C+H2O3Fe+H2+COCA+H2OH2+COH2:Fe3C+2H23Fe+CH4CA+2H2CH412PPT课件8-2淬火介质淬火介质1.淬火介质的要求淬火介质的要求（P176,图图81）鼻点冷速大，鼻点冷速大，MsMs附近冷速小；附近冷速小；目的：获得目的：获得M M 热应力热应力 开裂开裂1.1.稳定，成本低稳定，成本低2.2.安全，无毒；不腐蚀工件安全，无毒；不腐蚀工件13PPT课件(1)理想介质冷却速度理想介质冷却速度高高温温T650,慢慢冷冷,可可以以减减少少热热应应力。力。中中温温650400,快快冷冷,避避开开C曲曲线线的鼻尖的鼻尖,保证全部获得保证全部获得M。低低 温温 400以以 下下，特特 别别 是是 300200 发发生生M转转变变时时要要求求慢慢冷冷，M转转变变时时的组织应力的组织应力14PPT课件(2)理想冷却速度示意图时间时间温温度度15PPT课件 2常用淬火介质n n 根据工件淬火冷却过程中，淬火介质由否根据工件淬火冷却过程中，淬火介质由否根据工件淬火冷却过程中，淬火介质由否根据工件淬火冷却过程中，淬火介质由否发生物态变化，把液态淬火介质分为两类的，即发生物态变化，把液态淬火介质分为两类的，即发生物态变化，把液态淬火介质分为两类的，即发生物态变化，把液态淬火介质分为两类的，即有物态变化的和无物态变化的。有物态变化的和无物态变化的。有物态变化的和无物态变化的。有物态变化的和无物态变化的。n n有物态变化的有物态变化的有物态变化的有物态变化的n n无物态变化的无物态变化的水及各种水溶液各种淬火油各种气体熔融金属、熔盐固体-铜板、铁板、气-固流态床16PPT课件有物态变化的（以水为例）冷却三阶段：蒸汽膜阶段沸腾阶段对流阶段n n(1):蒸汽膜阶段：n n灼热钢件投入淬火介质中，一瞬间就在工件表面产生大量过热蒸汽，紧贴工件形成连续的蒸汽膜，使工件和液体分开。由于工件是不良导体，这阶段的冷却主要靠辐射传热，因此，冷却速度较慢。17PPT课件n n（2):沸腾阶段：n n进一步冷却时，工件表面温度降低，工件放出热量愈来愈少，蒸汽膜厚度减薄并在越来越多的地方破裂，以致使液体在这些地方和工件直接接触，形成大量气泡溢出液体，由于介质的不断更新，带走大量热量，所以这阶段的冷却速度较快18PPT课件n n（3):对流阶段：n n当工件表面的温度降低至介质的沸点或分解温度以下时，工件的冷却主要靠介质的对流形成，随着工件与介质的温度降低，冷却速度也逐渐降低。对无物态变化的介质，淬火冷却主要靠对流散热，在工件温度较高时辐射散热也由很大比例，也存在传导散热。19PPT课件（2 2）常用淬火介质）常用淬火介质 水：水：Vmax:500780C/s,300400C鼻温：鼻温：150C/s；Ms：450C/s优点：冷却能力强，成本低优点：冷却能力强，成本低缺点：缺点：M转变温区冷速过大，变形大转变温区冷速过大，变形大冷却能力对水温，不溶夹杂敏感冷却能力对水温，不溶夹杂敏感应用：小尺寸、形状简单碳钢件应用：小尺寸、形状简单碳钢件 20PPT课件 油：油：Vmax:100250C/s,400500C鼻温：鼻温：6070C/s；Ms：50C/s优点：优点：M转变温区冷速小，不易变形转变温区冷速小，不易变形缺点：鼻温区冷速小，淬不透缺点：鼻温区冷速小，淬不透应用：合金钢件应用：合金钢件 21PPT课件 盐水与碱水盐水与碱水 1010 NaCl水溶液水溶液15NaOH水溶液水溶液5NaCO3水溶液水溶液作用：使蒸汽膜提前破碎，但腐蚀作用：使蒸汽膜提前破碎，但腐蚀 新淬火介质（表新淬火介质（表8-4)Page 1808-4)Page 180 水基；油基水基；油基 光亮处理光亮处理 （表（表8-38-3）Page 178Page 178 22PPT课件常用的淬火冷却介质常用的淬火冷却介质名名名名称称称称 最大冷却速度时最大冷却速度时最大冷却速度时最大冷却速度时平均冷却速度平均冷却速度平均冷却速度平均冷却速度/(s s-1-1)所在温所在温所在温所在温度度度度/冷却速度冷却速度冷却速度冷却速度/(s s-1-1)6506505505503003002002002020静止水静止水静止水静止水3403407757751351354504504040静止水静止水静止水静止水2852855455451101104104106060静止水静止水静止水静止水220220275275808018518510%10%NaClNaCl 溶液溶液溶液溶液58058020002000190019001000100010%NaOH10%NaOH溶液溶液溶液溶液560560283028302750275077577520102010号机油号机油号机油号机油4304302302306060656580108010号机油号机油号机油号机油4304302302307070555520203 3号号号号锭子锭子锭子锭子油油油油500500120120100100505023PPT课件8-3钢的淬透性钢的淬透性 1 1 概念：概念：指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得透性是指表征钢材淬火时获得M的能力的特的能力的特性。性。用钢在一定条件下淬火获得淬透层用钢在一定条件下淬火获得淬透层深度表示其大小。深度表示其大小。淬透层深度：淬透层深度：由工件表面由工件表面半马氏体点半马氏体点(50%M)的深度的深度 24PPT课件工件淬硬层与冷却速度的关系工件淬硬层与冷却速度的关系25PPT课件未未淬淬透透钢钢淬淬透透钢钢淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响26PPT课件 2 2 淬透性影响因素淬透性影响因素与影响与影响C曲线的因素一致曲线的因素一致（1）钢的化学成分：）钢的化学成分：C含量及合金元素含量及合金元素（2）奥氏体晶粒度：）奥氏体晶粒度：奥氏体晶粒尺寸增大，淬透性提高。奥氏体晶粒尺寸增大，淬透性提高。（3）奥氏体化温度：）奥氏体化温度：提高奥氏体化温度，提高淬透性。提高奥氏体化温度，提高淬透性。（4）第二相及其分布）第二相及其分布:奥氏体中未溶的非金属夹杂物和碳化物的存在以及其大小奥氏体中未溶的非金属夹杂物和碳化物的存在以及其大小和分布，影响过冷奥氏体的稳定性，从而影响淬透性。和分布，影响过冷奥氏体的稳定性，从而影响淬透性。实际淬透层深度实际淬透层深度：淬透性、工件大小、淬火介质：淬透性、工件大小、淬火介质 27PPT课件 3 3 淬透性与淬硬性淬透性与淬硬性淬硬性：钢淬火时的硬化能力，用淬成淬硬性：钢淬火时的硬化能力，用淬成M可能得可能得到的最高硬度表示。到的最高硬度表示。取决于取决于M中的中的C%.淬透性：钢的临界冷却速度合金元素。淬透性：钢的临界冷却速度合金元素。n n淬淬透性透性n n淬淬硬性硬性n n钢钢种种n n小小n n低低n n碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢(20)(20)n n小小n n高高n n碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢碳素工具钢(T12A)(T12A)n n大大n n低低n n低碳合金结构钢低碳合金结构钢低碳合金结构钢低碳合金结构钢n n(20Cr2Ni4A)(20Cr2Ni4A)n n大大n n高高n n高碳高合金工具钢高碳高合金工具钢高碳高合金工具钢高碳高合金工具钢n n(W18Cr4V)(W18Cr4V)28PPT课件淬硬性与淬透性之间的区别淬硬性与淬透性之间的区别:淬透性与实际工件有效淬硬深度的区别淬透性与实际工件有效淬硬深度的区别同一钢种对不同截面的工件在同样奥氏体化条件下淬火，其淬同一钢种对不同截面的工件在同样奥氏体化条件下淬火，其淬透性是相同的，但是其有效淬硬深度却因工件的形状、尺寸和透性是相同的，但是其有效淬硬深度却因工件的形状、尺寸和冷却介质的不同而异。冷却介质的不同而异。淬透性是钢本身所固有的的属性，对以一种钢，它是确定的，淬透性是钢本身所固有的的属性，对以一种钢，它是确定的，可用于不同钢种之间的比较。实际工件的有效淬硬深度，除了可用于不同钢种之间的比较。实际工件的有效淬硬深度，除了取决于钢的淬透性，还与工件的形状、尺寸及采用的冷却介质取决于钢的淬透性，还与工件的形状、尺寸及采用的冷却介质等外界因素有关。等外界因素有关。两个不同的概念两个不同的概念淬硬性是指钢淬火后能达到的最高硬度，主要取决于马氏体淬硬性是指钢淬火后能达到的最高硬度，主要取决于马氏体的含碳量，淬透性好的钢其淬硬性不一定高。的含碳量，淬透性好的钢其淬硬性不一定高。29PPT课件钢的淬透性的应用钢的淬透性的应用钢钢钢钢的的的的淬淬淬淬透透透透性性性性是是是是机机机机械械械械设设设设计计计计中中中中选选选选材材材材时时时时应应应应予予予予考考考考虑虑虑虑的的的的重重重重要因素之一。要因素之一。要因素之一。要因素之一。n n大大大大截截截截面面面面零零零零件件件件、承承承承受受受受动动动动载载载载的的的的重重重重要要要要零零零零件件件件、承承承承受受受受拉拉拉拉力力力力和和和和压压压压力力力力的的的的许许许许多多多多重重重重要要要要零零零零件件件件（螺螺螺螺栓栓栓栓、拉拉拉拉杆杆杆杆、锻锻锻锻模模模模、锤锤锤锤杆杆杆杆等等等等），要要要要求求求求表表表表面面面面和和和和心心心心部部部部力力力力学学学学性性性性能能能能一一一一致致致致，故故故故应应应应选选选选择择择择淬淬淬淬透性高的材料；透性高的材料；透性高的材料；透性高的材料；n n心心心心部部部部力力力力学学学学性性性性能能能能对对对对使使使使用用用用寿寿寿寿命命命命无无无无明明明明显显显显影影影影响响响响的的的的零零零零件件件件（承承承承受受受受弯弯弯弯曲曲曲曲或或或或扭扭扭扭转转转转的的的的轴轴轴轴类类类类），可可可可选选选选用用用用淬淬淬淬透透透透性性性性低低低低的的的的钢钢钢钢，获得获得获得获得1/21/41/21/4淬硬层深度即可；淬硬层深度即可；淬硬层深度即可；淬硬层深度即可；n n焊焊焊焊接接接接件件件件、承承承承受受受受强强强强力力力力冲冲冲冲击击击击和和和和复复复复杂杂杂杂应应应应力力力力的的的的冷冷冷冷镦镦镦镦凸凸凸凸模模模模等，不能或不宜选择淬透性大的材料。等，不能或不宜选择淬透性大的材料。等，不能或不宜选择淬透性大的材料。等，不能或不宜选择淬透性大的材料。30PPT课件（一）临界直径法生产中也常用生产中也常用临界淬火直径临界淬火直径表示钢的淬透性表示钢的淬透性。临界淬火直径临界淬火直径圆棒试样在某介质中淬火时所能圆棒试样在某介质中淬火时所能得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最得到的最大淬透直径（即心部被淬成半马氏体的最大直径），用大直径），用D Do o表示。表示。在相同冷却条件下，在相同冷却条件下，D Do o越大，钢的淬透性越好。越大，钢的淬透性越好。4淬透性的实验测定方法淬透性的实验测定方法油淬油淬水淬水淬M非非M31PPT课件 （2）顶端淬火法顶端淬火法端淬法端淬法该法为乔迈奈等于该法为乔迈奈等于1938年建议采用的，因而国外年建议采用的，因而国外常称为常称为“Jominy端淬法端淬法端淬曲线、端淬曲线带端淬曲线、端淬曲线带各种钢的淬透性曲线可以参考各种钢的淬透性曲线可以参考合金钢手册合金钢手册 32PPT课件顶端淬火法顶端淬火法25100，33PPT课件1.53.04.56.07.59.0 10.5 12.0 13.5 15.0010203040506070距端面距离/mmHRC40Cr4534PPT课件8-4淬火方法淬火方法 1单液淬火：尺寸小、形状简单碳钢件、合金钢件。单液淬火：尺寸小、形状简单碳钢件、合金钢件。2双液淬火双液淬火（水淬油冷）尺寸较大碳钢件。（水淬油冷）尺寸较大碳钢件。3分级淬火：稍高于分级淬火：稍高于Ms，盐浴；小尺寸模具、变形，盐浴；小尺寸模具、变形小精密件。小精密件。4等温淬火：淬火热应力、组织应力小，变形小；等温淬火：淬火热应力、组织应力小，变形小；形状复杂、尺寸精密件。形状复杂、尺寸精密件。5冷处理冷处理 减小残减小残A A，提高硬度；，提高硬度；稳定尺寸；稳定尺寸；35PPT课件8-4淬火方法淬火方法单液淬火单液淬火双液淬火双液淬火分级淬火分级淬火等温淬火等温淬火时间时间温度MsA136PPT课件 单液淬火 将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。优点：操作简单，容易实现自动化缺点：易产生淬火缺陷，水中淬火易产生变形和裂纹，油中淬火易产生硬度不足或硬度不均匀等现象。应用：碳钢一般用水作冷却介质，合金钢可用油作冷却介质。37PPT课件 双液淬火将加热的工件先投入一种冷却能力强的介质中冷却，然后在接近Ms点温度（钢的组织还未开始转变时迅速取出），马上浸入另一种冷却能力弱的介质中使之发生马氏体转变的淬火，称为双介质淬火。优点：内应力小，变形及开裂小。缺点：操作困难，不易掌握应用：由碳素工具钢制造的易开裂工件，如丝锥。38PPT课件 马氏体分级淬火：定义：将加热的工件先放入温度为Ms点附近的盐或碱浴 中，稍加停留，等工件整体温度趋于均匀时，再 取出空冷以获得马氏体。优点：有效减小内应力，防止变形与开裂缺点：对于碳钢零件，淬火后会出现非马氏体组织应用：尺寸小，形状复杂工件39PPT课件 贝氏体等温淬火：定义：将加热的工件先放入稍高于Ms点温度的盐或碱浴 中，保温足够时间，使其发生下贝氏转变后出炉 空冷。优点：内应力小，工件不易变形与开裂，具有良好的综合力学性能。应用：用于处理形状复杂，尺寸要求精确，并且硬度和韧性都要求较高的工件如：各种冷、热冲模，成型刃具，弹簧等40PPT课件8-5钢的回火工艺钢的回火工艺 1回火工艺参数的选择回火工艺参数的选择回火温度的选择：回火温度的选择：（1）零件使用性能）零件使用性能硬度硬度回火温度回火温度（2）应力消除：）应力消除：T500C,1hT200C,23h回火后冷却方式：回火后冷却方式：回火脆性钢回火脆性钢水、油冷水、油冷(第二类回火脆性）第二类回火脆性）高合金钢的多次回火高合金钢的多次回火 41PPT课件 2回火种类回火种类回火温度回火温度，内应力，内应力；强硬度强硬度，塑韧性，塑韧性。（1 1）低温回火）低温回火 (150-250(150-250 C)C)组织：回火组织：回火M（淬火（淬火M)高碳钢：高碳钢：淬火片状淬火片状M回火回火M(片状过饱和片状过饱和碳化物，共格）碳化物，共格）性能：保持高强硬度；微裂纹焊合；性能：保持高强硬度；微裂纹焊合；内应力和脆性内应力和脆性；韧性略；韧性略。低碳钢：低碳钢：板条板条M,C M,C 的偏聚的偏聚 应用：应用：工、模、量具钢；工、模、量具钢；低碳马氏体钢低碳马氏体钢 渗碳和碳氮共渗渗碳和碳氮共渗42PPT课件（2 2）中温回火）中温回火 (350-500(350-500 C)C)避免第一类回火脆性避免第一类回火脆性 组织：回火组织：回火屈氏体（屈氏体屈氏体（屈氏体)条、针状（未再结晶，平衡条、针状（未再结晶，平衡C）相相弥散分布细粒状弥散分布细粒状相相 性能：基体已回复；内应力性能：基体已回复；内应力；弹性极限高；较高的强硬度与良好韧性弹性极限高；较高的强硬度与良好韧性 应用：弹簧钢、热锻模。（应用：弹簧钢、热锻模。（0.60.60.9%)0.9%)43PPT课件（3 3）高温回火）高温回火 (550-680(550-680 C)C)组织：回火组织：回火索氏体索氏体等轴状（再结晶）等轴状（再结晶）相均匀分布粒状相均匀分布粒状（球化）（球化）相相 性能：内应力基本消除，强度与韧性最佳配合；性能：内应力基本消除，强度与韧性最佳配合；综合机械性能高综合机械性能高 应用应用:重要结构件，轴、齿轮，二次硬化高合金重要结构件，轴、齿轮，二次硬化高合金 钢钢 调质处理：淬火高温回火（可作为预备热处理）调质处理：淬火高温回火（可作为预备热处理）注意：注意：预防和避免第二类回火脆性。预防和避免第二类回火脆性。44PPT课件8-5钢的淬、回火缺陷钢的淬、回火缺陷1 1 种类：种类：变形、开裂、氧化、脱碳、硬度不足、变形、开裂、氧化、脱碳、硬度不足、软点、过热、过烧。软点、过热、过烧。过热：晶粒粗大过热：晶粒粗大重结晶消除重结晶消除 过烧：晶界熔化或氧化过烧：晶界熔化或氧化2 2 变形与淬火应力变形与淬火应力 变形方式：体积变化、弯曲翘曲。变形方式：体积变化、弯曲翘曲。产生原因：加热或冷却过程中热胀冷缩、产生原因：加热或冷却过程中热胀冷缩、组织转变不同步组织转变不同步内应力内应力 种类：热应力、组织应力种类：热应力、组织应力 高温段高温段变形；低温段变形；低温段开裂开裂 45PPT课件内应力 热应力工件在加热(或冷却)时，由于不同部位的温度差异，导致热胀(或冷缩)的不一致所引起的应力称为热应力；组织应力由于工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力。根据内应力的存在时间特性还可分：1）：瞬时应力在冷却过程中某一时刻所产生的内应力叫瞬时应力；2）：残余应力冷却终了，残余于工件内部的应力。46PPT课件热应力变化规律：a）淬火冷却时，由于热应力引起的残余应力表面为压应力，心部为拉应力。b）淬火冷却时产生的热应力系由于冷却过 程中截面温度差造成的，冷却速度越快，界面温度愈大，则产生的热应力愈 大，在相同冷却介质条件下，工件加热温度愈高，尺寸愈大，钢材热传导系数愈 小，工件内温差愈大，热应力愈大。47PPT课件组织应力的变化规律：a）：在心部完全淬透的情况下，组织应力使工件最终应力表现为：表面呈现拉应力，心部呈现压应力。b）：组织应力的大小与钢在马氏体相变温度范围有关，截面上温度愈大，组织应力增加，相变时体积膨胀量愈大，则组织应力就愈大，钢的淬透性愈好，零件尺寸愈大，则淬火后组织应力愈大。48PPT课件淬火应力影响因素淬火热应力加热冷却中工件内外层温度差 工件的冷却速度、钢的热导性、淬火加热温度、冷却介质的冷却能力、工件尺寸应力具体因素：化学成分及原始组织、工件形状尺寸、热处 理工艺。（P199）分级淬火、等温淬火49PPT课件3淬火缺陷及其预防、补救淬火缺陷及其预防、补救（a）变形和开裂；（b）氧化、脱碳、表面腐蚀及过烧；（c）硬度不足；（d）硬度不均匀；（e）组织缺陷。4回火缺陷及其预防、补救回火缺陷及其预防、补救常见的回火缺陷有硬度过高或过低，硬度不均匀，以及回火产生变形及脆性等50PPT课件8-6淬火工艺的新发展淬火工艺的新发展1奥氏体晶粒的超细化处理；2碳化物的超细化处理；3控制马氏体、贝氏体组织形态及其组成的淬火；4保留适当数量塑性相的淬火；5钢的形变热处理；6真空淬火51PPT课件第八章第八章习题习题1如果钢在淬火时冷却速度是可以任意控制的，那么它的理想冷却曲线应该怎样？为什么？在淬火工艺中必须重点考虑哪两方面的问题？2常用的淬火方法有哪些？工艺曲线怎样表示？各适用什么情况？3何为钢的淬透性和淬硬性？影响因素各是什么？淬透性好的钢淬硬性是否一定高？何时考虑淬透性，何时考虑淬硬性？4试述钢的回火分类。举例说明各类回火有何应用？调质与正火产物在组织、性能上的差异和原因？52PPT课件55钢淬火时发生变形和开裂的原因是什么？何钢淬火时发生变形和开裂的原因是什么？何为热应力和组织应力？解释为什么分级淬火为热应力和组织应力？解释为什么分级淬火和等温淬火可以减小变形和开裂？和等温淬火可以减小变形和开裂？66有一有一4545钢制造的齿轮，要求表面耐磨，其工钢制造的齿轮，要求表面耐磨，其工艺流程为：艺流程为：锻造锻造热处理热处理1 1切削加工（成型）切削加工（成型）热处理热处理2 2成品，成品，试问热处理试问热处理1 1、2 2各采取什么样的热处理工艺？各采取什么样的热处理工艺？说明原因？说明原因？53PPT课件