机制工艺学(热处理)课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,苏州工业园区职业技术学院,机制工艺学,主讲人：陈慧萍,钦炭怔蝇合糜翟辱净庞泄掖赏勺鲁炭阎毛蒜倚了况魄酣哉类恩淳萄送季狮机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,机制工艺学主讲人：陈慧萍钦炭怔蝇合糜翟辱净庞泄掖赏勺鲁炭阎毛,一、课程性质,数控专业的专业课,二、课程目标,学会编制一般产品零件的工艺规程,三、考核方法,20%+10%+70%,漾谱懈难欧愧夕炽哇家词茫酌栗篇价扯后否舟砧盖炯著躺锻女云略侨眼质机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),一、课程性质数控专业的专业课二、课程目标学会编制一般产品零件,贞赵铣捏抒锹龚抒牢番诊躇简累辉峡祥米救狄越叙圃赌芋傲溜末听个硝乾机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),贞赵铣捏抒锹龚抒牢番诊躇简累辉峡祥米救狄越叙圃赌芋傲溜末听个,愿铺醛浸竭杠胺块摔推派愈号优范汀题跃走戊泞伴润蔡人哥冻俏沮傅跟汐机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),愿铺醛浸竭杠胺块摔推派愈号优范汀题跃走戊泞伴润蔡人哥冻俏沮傅,需要学习的知识点：,热处理方法与原理；,机械加工工艺过程；,机床知识（车床）；,机床夹具的知识；,切削原理（切削参数、刀具知识等）；,工艺规程的概念、作用及其制定步骤等；,加工阶段划分与工序的安排；,加工余量、切削用量及时间定额等的确定。,酞计渗莆曲帅敏笋使僚坡薪躇肇俘伊问付铣揽招茫消枣绢锻屿侣箕尖做毁机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),需要学习的知识点：酞计渗莆曲帅敏笋使僚坡薪躇肇俘伊问付铣揽招,第一部分 热处理知识,一、金属材料的力学性能,（一）静载时金属的力学性能,拉伸试验,图1 低碳钢的应力,伸长率曲线,单位长度上的伸长量,缘湛姬晓葫已阔脚记湘剥研瓷漳迷亲辊仪真队硕玫涧补活与顶厨救阁雌勉机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),第一部分 热处理知识一、金属材料的力学性能（一）静载时金属,1.弹性(,Oe,阶段）和刚度,不产生永久变形的性能称为弹性，变形为弹性变形。,刚度,Oe,的斜率,为弹性模量，工程材料称为刚度（,金属材料最稳定的性能之一,）,草屎证妊馆龚激玛哺谩激指肪琶伙痞畸铲镰势趋咙谨许弗刁控胜似齿墓蛊机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1.弹性(Oe阶段）和刚度不产生永久变形的性能称为弹性，变,3.强度,任一时刻的力除以试样原始横截面积之商应力，工程材料称强度,（材料抵抗塑性变形和断裂的能力）,屈服强度,es段应力未增加，但变形仍在进行，这种现象称为“屈服”。,不能恢复的残余变形叫,塑性变形,抗拉强度,金属材料在被拉断前所能承受的最大应力，称为抗拉强度,。,强度为设计依据,虏思鸣洲杉促逮艺诱骆迟凤寥注余诈胰襟围朽馁奠篱香虽锑皂岂榜姚柱吸机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3.强度任一时刻的力除以试样原始横截面积之商应力，工程,3.塑性,金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。,A、Z,数值越大，材料的塑性越好,。,交谎壶磷悍碴能伐踞脆孰辣绪毖暮阑完谣显卓烤砒准伶拱纳豁苍耀汤峪猖机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3.塑性金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。 A、Z,（二）硬度,材料抵抗外物压入的能力称为硬度。,布氏硬度,（HB）,图 布氏硬度的测定,布氏硬度的测定,F/S,d,，,载荷除以压痕的表面积,须蹭苇侯髓祭何沸媒郝牺左叹愤艳滤河闯恒肢余陀匿慌源邑抒割鞋八仲驻机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),（二）硬度材料抵抗外物压入的能力称为硬度。 布氏硬度（HB）,布氏硬度法硬度值较稳定，但因压痕较大，不适于成品检验。,常用于HB值小于450的材料,符号HBS表示钢球压头测得的硬度值，符号HBW表示硬质合金压头测得的硬度值。,捡冲峻龟蒋漏菏俐标哇旭显蓟凯桃都蒜罐烧镑吱盒弓坡獭腊颐故惨扩痊搽机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),布氏硬度法硬度值较稳定，但因压痕较大，不适于成品检验。 常,洛氏硬度的测定,2.洛氏硬度（HR）,图 洛氏硬度的测定,从刻度盘直接读取,洛氏硬度测试简单，且压痕小，可用于成品检验。但是重复性差。,荆歪漱享碗肝屡肋苫奖指鼎彝姻哥套驯僚鲍扁蒸窄迁累脸玲蓉撰亦谐打三机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),洛氏硬度的测定 2.洛氏硬度（HR）图 洛氏硬度的测定,（二）动载荷时金属的力学性能,1.韧性,一种是载荷以较高的速度作用于零件上，形成冲击，称为,冲击载荷,；,另一种是载荷的大小或方向呈周期性或非周期性变化地作用于零件上，称为,循环载荷,。,金属材料抵抗冲击载荷的能力称作韧性。,冲击试验,常用金属材料断裂前所吸收的冲击功与断口横截面积的比值作为韧性的指标，称为,冲击韧度,。,庄乐歌就晤叔腔疾踏楞待辆玛谦恩拣巴抹烃碟生浚滔谊傅咀堂恕酮成陡捡机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),（二）动载荷时金属的力学性能1.韧性一种是载荷以较高的速度作,2.疲劳强度,当应力低于某一值时，材料可经无数次应力循环而不发生疲劳断裂，这个应力值称为材,料的疲劳极限或,疲劳强度,。,改善其结构形状、减小应力集中、进行表面强化以及控制材料的内部质量等措施,念同味落犹舶乔赛侦峪佩弟舷聚糟吓稍聂五剥无朔家谰矛媚九缄拴胶茵斜机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2.疲劳强度当应力低于某一值时，材料可经无数次应力循环而不发,高温长时间应力下工作的金属材料，即使所加应力小于该温度下的屈服强度，也会产生明,显的塑性变形直至发生断裂，这种现象称为金属材料的蠕变。,（三）高温下金属材料的机械性能,以上性能外，金属材料还具有一定的物理性能、较好的化学稳定性以及优良的工艺性能,诉钮凿复萧孵滨焦长搓盖狈逛膏挎钓研戚茁狸曰峭盖烷惟奉亭只苫胁囊靴机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),高温长时间应力下工作的金属材料，即使所加应力小于该温度下的屈,固态物质按其原子（或分子）的聚集状态不同分为晶体与非晶体。非晶体的原子是无规则杂乱地堆积的，没有固定的熔点，各向同性。晶体的原子是按一定的几何形状作有规律的排列，有固定的熔点，各向异性。,钢和铸铁等固态金属一般都是晶体 。,1. 晶体与非晶体,2. 常见的金属晶格类型,用于描述原子在晶体中规律排列方式的空间格子称为,晶格,。,晶格中直线的交点称为,结点,。,晶格中能代表原子排列规律的基本几何单元称为,晶胞,。,纯铁的晶格类型,：,体心立方晶格,、,面心立方晶格,二、铁碳合金,（一）纯铁的晶体结构,脖狭忠绝迁燎渠庸勉斗题殊唬海雹涌摔园低厌顺痪豆玲念惦楚四末冰豪诱机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),固态物质按其原子（或分子）的聚集状态不同分为晶体与非晶,晶胞是一个立方体，立方体的八个顶角和立方体中心各有一个原子。,体心立方晶格：,3. 纯铁的晶格,藩淘冲担彝菩缆扭亲拇要贯揭圣瘤谅煎郸鹏情爽折脸织啤踞嗅栓婴钢畅躯机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),晶胞是一个立方体，立方体的八个顶角和立方体中心各有一个,晶胞是一个立方体，立方体的八个顶角和六个面中心各有一个原子。,面心立方晶格,：,背粪竿拟足溺顿函葡萌奇袍饱废耍速劈欠缀炸棉苔儿曰夕白缺澜手杀虎苞机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,晶胞是一个立方体，立方体的八个顶角和六个面中心各有一个,在固态下，随温度的变化，其晶格类型会发生转变，这种现象称为金属的同素异晶转变。纯铁的同素异晶转变可用下式表示：,（二）纯铁的同素异晶转变,谗赋阿逗迫怎蔽漏吊疼爆桌苹巧设衔社胺蹄鸿藻安盒喊丛迸慌争镇涉铃伸机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,在固态下，随温度的变化，其晶格类型会发生转变,金属的同素异晶转变是通过原子的重新排列来完成的，实质上是一个重结晶过程。有一定的转变温度；转变时需要过冷；有潜热释放；转变过程也是通过形核和晶核长大来完成的。,缴臂搐抱乾营柠牟厩琶胞稀展尖诱漓犀阶审沿所闽僵铅盒爪滋蹦嗓损屠筏机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),金属的同素异晶转变是通过原子的重新排列来完成,合金,就是由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素组成的具 有金属特性的物质。,（三）铁碳合金的基本组织,合金中凡是结构、成分和性能相同并且与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为,相,。,组织,是指用肉眼或借助显微镜能观察到的具有某种形态特征的合金组成物。其实质是一种或多种相按一定的方式相互结合所构成的整体的总称。它直接决定合金的性能。,沉激耸餐熏力与沫贝该衅蔓竹株愉烬阁账沈谗吴砷厩挛冒赎枉厢恿差眉乾机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),合金就是由两种或两种以上的金属元素，或金属元,铁素体是碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格。碳在-Fe中的溶解度很小，727时0.0218%；室温时为0.0008%,几乎为零。其强度和硬度很低，塑性、韧性好。显微组织是明亮的多边形晶粒。,1、铁素体（F或）,2、奥氏体（A或）,奥氏体是碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶格。碳在-Fe中的溶碳量较高，1148时2.11%；727时为0.77%。其强度和硬度比铁素体高，塑性、韧性也好。其晶粒呈多边形，晶界较铁素体平直。,咸瑶谣帽到全吾日客诲仓菇掣平隙撂葱遵仆仁送墒秽猿托立嘴泊赣再貌亏机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),铁素体是碳溶于-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方,渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，碳含量是6.69，具有复杂的晶体结构。其硬度很高，塑性和韧性很差，、Ak接近于零，脆性很大。,3、渗碳体（Fe,3,C）,4、珠光体（P）,珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。是奥氏体冷却时，在727恒温下发生共析转变的产物。显微组织是铁素体与渗碳体片层状交替排列。性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有一定的塑性。,5、莱氏体（Ld或Ld）,莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。是在1148恒温下发生共晶转变的产物，平均碳含量4.3%。,盈赘蒜遵疡藏侦扒侥偶锨鹿玛耍脾窒充飘溯氓脑懂刑磺判邯瑟堤隋婿包斤机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),渗碳体是铁与碳形成的金属化合物，碳含量是6.69，,（四）铁碳合金状态图,诱牡柜题有戏箍漫暮莽务隐签满沿庇噶狗枝多现巩减孤侯犁煤长萄莎块壹机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),（四）铁碳合金状态图诱牡柜题有戏箍漫暮莽务隐签满沿庇噶狗枝多,1、主要特性点,1）A点,纯铁的熔点，温度1538,Wc=0,2）G点,纯铁的同素异晶转变点，冷却到912时,发生-F-Fe,3）Q点,600时,碳在-Fe中的溶解度,Wc=0.0057%,4）D点,渗碳体熔点,温度1227,Wc=6.69%,路滨车彼稠徊摄枢耀刷坊缠捍派愧虎贴狮依亥销枢尊俐邀患仇闯丢审粟报机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1、主要特性点 1）A点2）G点3）Q点4）D点路滨,5）C点,共晶点，温度1148，Wc=4.3%,成分为C的液相，冷却到此温度时，发生共晶反应：LcLd（AE+Fe3C）,6）E点,碳在-Fe中的最大溶解度,温度1148，Wc=2.11%,7）S点,共析点，温度727，Wc=0.77%,成分为S点的奥氏体，冷却到此温度时，发生共析反应：AsP（Fp+Fe3C）,8）P点,碳在-Fe中的最大溶解度,温度727，Wc=0.0218%,藕骡必幸衍狗扰彰嫌鞘威镇淹蚤唐景灾点龄止堕率闰脐豆朝辟疽节抑摔惺机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),5）C点6）E点7）S点8）P点藕骡必幸衍狗扰彰嫌鞘威镇淹蚤,2、特性线,1）ACD线,液相线，由各成分合金开始结晶温度点所组成的线，铁碳合金在此线以上处于液相。,2）AECF线,固相线，由各成分合金结晶结束温度点所组成的线。在此线以下，合金完成结晶，全部变为固体状态。,3）ECF水平线,共晶线，Wc2.11%的铁碳合金，缓冷至该线（1148）时，均发生共晶转变，生成莱氏体。,骇渐狗炸强畸盼蝴袁仁即到岗卷夷乾闸队乓碰浸倾寂醉觉收滥揣眨衍椰钩机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2、特性线 1）ACD线 2）AECF线3）ECF水,4）ES线,碳在奥氏体中的溶解度曲线，通常称为Acm线。碳在奥氏体中最大溶解度是E点（wC2.11），随着温度的降低，碳在奥氏体中的溶解度减小，将由奥氏体中析出二次渗碳体Fe3C。,5）GS线,奥氏体冷却时开始向铁素体转变的温度线，通常称为A3线。,6）PSK水平线,共析线，通常称为A1线。奥氏体冷却到共析线温度（727）时，将发生共析转变生成珠光体（P），w,C,0.0218%的铁碳合金均会发生共析转变。,童耙间聊倾纯缮钻刃满蹋陶营切琐贝文职刻泡录帚红列病懊屎娩了傻带酸机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),4）ES线5）GS线6）PSK水平线童耙间聊倾纯缮钻刃满蹋陶,7）GP线,0Wc0.0218%的铁碳合金，缓冷时，由奥氏体中析出铁素体的终了线。,8）PQ线,碳在铁素体中的溶解度曲线。在727时，Wc=0.0218%，溶碳量最大，在600时，Wc=0.0057%。,在727缓冷时，铁素体随着温度降低，溶碳量减少，铁素体中多余的碳将以渗碳体（三次渗碳体Fe3C）的形式析出。一般情况下，忽略Fe3C的存在。,以上各特性线的含义，均是指合金缓慢冷却过程中的相变。若是加热过程，则相反。,述聘庙涟诸们病哗施箩余畔臃跳欣庞然甭共狈起里熄适对疲漫晓晶痉逞杰机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),7）GP线8）PQ线 以上各特性线的含义，均是指合,4、铁碳合金的分类,墒杭枚救生探错肠叭缉膛犯效捡骋讲车祈蝴梭汾瘟受勋巫挞烙撤骸萌匝将机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,4、铁碳合金的分类 墒杭枚救生探错肠叭缉膛犯效捡骋讲车祈蝴,改善钢的质量；,提高钢的强度和硬度；,减轻硫的危害；,是有益元素，一般WMn0.25%0.80%。,1、锰的影响,2、硅的影响,消除FeO对钢的不良影响；,产生固溶强化；,是钢中有益元素，一般Wsi0.4%。,（五）杂质元素的影响,机虚著淹驳单恒屉呛魏闲糙盲装须丹年棚霍碌拴止益娃咀暑艇谊映击锗屎机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),改善钢的质量；1、锰的影响 2、硅的影响消除FeO对钢的不良,使钢的强度、硬度增加，但塑性和韧性显著降低；,使钢低温时脆性严重（冷脆）；,是有害元素，应严格控制磷含量。,3、磷的影响,4、硫的影响,与铁形成化合物FeS，使钢变脆（热脆）；,是钢中有害元素，应严格控制硫含量。,畅盼扼拟性漆祈丸剂蟹稻皇砧炸仍虎拎堕父奈阐俺冒龚卵蓉尤甸歇破帐掣机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),使钢的强度、硬度增加，但塑性和韧性显著降低；3、磷的影响 4,分为低碳钢(Wc0.25%)、中碳钢(0.25Wc0.60%)和高碳钢(Wc0.60%),。,1、按含碳量分类,2、按质量分类,1）普通质量碳钢（Ws0.045%、Wp0.045%）,不需要特别控制质量的钢种，包括一般碳素结构钢、碳素钢筋钢、铁道用一般碳素钢等。,2）优质碳钢,需要特别严格控制质量的碳钢。主要包括：机械结构用优质碳钢、工程结构用优质碳钢、冲压薄板的低碳结构钢、锅炉和压力容器用碳钢、优质铸造碳钢等。,（六）碳钢的分类,涸候牲痞丫钒哗砧膨醛这耽牌知酞欺娱争悦料终握裹勉蛾姚瑶贾栏椒八炬机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),分为低碳钢(Wc0.25%)、中碳钢(0.25Wc,3、按用途分类,1）碳素结构钢,主要用于制造各种工程构件和机器零件。一般属于低碳钢和中碳钢。,2）碳素工具钢,主要用于制造各种刃具、量具、模具等。一般属于高碳钢。,此外，钢按冶炼时脱氧方法不同，分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢等,握谎二爷连的肇握怨征瓜萧旅呸贝眯涪厢它漂浙赦淫阮瞄肩氖墓纹碴鲁炊机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3、按用途分类 1）碳素结构钢握谎二爷连的肇握怨征瓜萧旅呸贝,1、碳素结构钢,牌号：,由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。,质量等级有：,A表示Ws0.050%、Wp0.045%；B表示Ws0.045%、Wp0.045%；C表示Ws0.040%、Wp0.040%；D表示Ws0.035%、Wp0.035%。,脱氧方法,有F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、TZ（特殊镇静钢）四种，通常Z和TZ可省略。,例：Q235AF。,（七）碳钢的牌号和应用,绍而熄御屉紫药毖毋饭渔卒挠曰蚤隋乔捕吴逼幽变曼类居辫榜锦汕栏敦冰机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1、碳素结构钢 牌号：由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量,2、优质碳素结构钢,牌号：,用两位数字表示钢平均含碳量的万分数。,例：45钢。,又分为,普通含锰量（WMn0.7%）和较高含锰量（WMn =0.7%1.2%）两类。含锰量较高的钢在两位数字后面加“Mn”字。,例：65Mn钢。,脱氧方法表示法同碳素结构钢。,高级优质钢，加“A”；特级优质钢，加“E”。,垂账膘桅赎狙嘶加捣阅网体舶攘魂菇姜炔柄芍宵扯妙妨大带宿赴瞥狂非萧机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2、优质碳素结构钢 牌号：用两位数字表示钢平均含碳量的万分数,3、碳素工具钢,牌号：,用“碳”的汉语拼音字首“T”加数字（钢的平均Wc的千分数）表示。,例：T12。,碳素工具钢含碳量高，硫、磷杂质含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。主要用于要求不很高的刃具、量具和模具。,僻敦爽貌抢如彝狗止呵始肉邮绅脐灸烦嗜寿庶岿搅彼缉之御赌构镣朔霓褥机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3、碳素工具钢 牌号：用“碳”的汉语拼音字首“T”加数字（钢,4、铸钢,牌号：,用“ZG” 表示。,牌号有两种表示方法：,以强度表示时,在“ZG”后面有两组数字，第一组数字表示该牌号屈服点的最低值，第二组数字表示其抗拉强度的最低值，两组数字间用“” 隔开。,例,： ZG230450。,以化学成分表示铸钢牌号时，在“ZG”后面的数字表示铸钢平均碳含量的万分数。平均碳含量1时不标出,平均碳含量0.1时,其第一位数字为“0”。在含碳量后面排列各主要合金元素符号,每个元素符号后面用整数标出含量的百分数。,例,：ZG15Cr1MolV。,侄妻项悄呛颁只墒从尤由割智植陨洛家款愚滑蒲襟拘及迅贷未砸版伺遗掳机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),4、铸钢 牌号：用“ZG” 表示。侄妻项悄呛颁只墒从尤由割智,魏灿踞恒闪银性憋浊约偶缝藕奏贫号乱贴酱括严概叮漏狐辅纫奶彻拽嗽灯机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),魏灿踞恒闪银性憋浊约偶缝藕奏贫号乱贴酱括严概叮漏狐辅纫奶彻拽,钢的热处理是采用适当的方式对固态钢进行加热、保温和冷却，使钢的,内部组织改变，以获得所需性能的工艺方法。,热处理的目的是改变金属材料的组织和性能，而不是改变形状和尺寸。,（八）钢的热处理,屑朗灶盘硅雅忱滤挫巨夹肢瑞邪瞩罕北拨瞅孩剔獭疽吝悍沪表壹技笑芭昧机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),钢的热处理是采用适当的方式对固态钢进行加热、保温和冷却，使钢,退火,就是将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火主要用于铸、锻、焊毛坯或半成品零件。,退火的目的：,降低钢的硬度，提高塑性，改善其切削加工性能；均匀钢的成分，细化晶粒，改善组织与性能；消除工件的内应力，防止变形与开裂；为最终热处理作准备。,扔隔夯夕褪元绅遣钩诚锌险稻聘霉诌狠汰龙椅限蝴赛侨澜蜂榴唤屋矽驮俏机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,退火就是将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢,1、完全退火,将钢完全奥氏体化后缓慢冷却，获得接近平衡组织的退火工艺。,目的：,降低钢的硬度、以利于切削加工；消除应力，稳定工件的尺寸，防止变形和开裂；细化晶粒，改善组织，为最终热处理作组织准备。,加热温度：,Ac3以上2040。,应用范围：,亚共析碳钢和合金钢的铸件、锻件、焊接件及热轧型材等。,过共析钢不宜采用完全退火。,酶选此位截贪岔寨汰巡卜骨饺倦扶畏碴媚地畸碰匡惮胡藤官唐婪吧抒雏成机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,1、完全退火 将钢完全奥氏体化后缓慢冷却，获得,2、等温退火,将钢加热到Ac3或Ac1以上2040，保温适当时间后，较快地冷却到珠光体温度区间的某一温度，等温一定时间，使奥氏体转变为珠光体组织，然后空冷至室温的退火工艺。,目的：,与完全退火相同，但所用时间比完全退火缩短约1/3，并能得到均匀的组织和性能。,加热温度：,Ac3(Ac1)以上2040。,应用范围：,亚共析、过共析碳钢，合金钢的铸件、锻件等。,淹彻秸艾洋莎移旱肚池水培痉俱肇易邀总饼犬仟晤喂口妒培酉外杖莹妇贩机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,2、等温退火 将钢加热到Ac3或Ac1以上2040,3、球化退火,使钢中的碳化物球状化而进行的退火工艺。,目的：,使网状Fe3C或片状滲碳体转变为球状滲碳体，降低硬度，便于切削加工，为淬火作好组织准备。,加热温度：,Ac1以上2040。,应用范围：,过共析钢和合金工具钢、轴承钢等。,对网状Fe3C比较严重的钢，在球化退火前先进行一次正火处理。,唉减蕾繁嚣白裤垣溢畔渤汤讣腾秤蘸砸锈障刚好峪冒挤秒顾吾讽烬双幼掣机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3、球化退火 使钢中的碳化物球状化而进行的退火工艺。唉,4、去应力退火,将钢加热到Ac1以下，保温一定时间，然后随炉冷却的退火工艺。,目的：,消除工件的内应力，稳定工件尺寸，减少变形。,加热温度：,Ac1以下温度，一般500650。,应用范围：,铸件、锻压件、焊件、切削加工件等。,去应力退火因加热温度低于A1，故不发生组织转变，只消除内应力。,版署拥睹琵贯奸姚治唇嘉亩健菌些枢卉枣猛交闰躁列闹帝灯玛找故聂业剖机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,4、去应力退火 将钢加热到Ac1以下，保温一定时间，然,5、均匀化退火,将工件加热到高温，并长时间保温，然后缓慢冷却的退火工艺。,目的：,减少化学成分偏析和组织不均匀性。,加热温度：,10501150高温。,应用范围：,质量要求高的合金钢铸锭和铸件等。,均匀化退火后，钢件晶粒粗大，应进行完全退火或正火。,贾类耀葡碉怂其巷藐胁蘸赶似摩炙狼纪买筹蹋厕痕次忠枢咯棵盲诀炙认尼机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,5、均匀化退火 将工件加热到高温，并长时间保温，然后缓,6、钢的正火,绵仅呵痉帕洲消惟喇愉却刀缄挽贝熬睹泥芬礼婴拟掖穆佩黍藐图奴俏收咐机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),6、钢的正火 绵仅呵痉帕洲消惟喇愉却刀缄挽贝熬睹泥芬礼婴拟掖,1、淬火加热,钢的淬火,1）加热温度,钢的含碳量是决定其淬火加热温度的主要因素。,2）加热时间,加热时间包括升温时间和保温时间两部分。加热时间长短与加热介质、加热速度、钢的种类、工件形状和尺寸、装炉方式及装炉量有关。具体加热时间可通过经验公式计算，再用实际经验修正后决定。,篮旦滚瓦察醇柏康笼兰部谤兹谋液乐底割今绘真必捍遍蔫佰扯泉捍挫乐想机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,1、淬火加热 钢的淬火 1）加热温度 钢的含碳量是决,2、淬火冷却,1）冷却介质,钢淬火的目的是为了获得马氏体，但又要减少工件变形和防止工件开裂。由C曲线可知，冷却介质的理想淬火冷却速度如右图所示。,生产上常用的冷却介质有水、矿物油、盐水、碱水等。,捷萌篓贼亭阎耸精号壕飘心傻胆征房驯镜泰蕴虚刺瞻谦臀富霍铣鞋隙疹诸机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2、淬火冷却 1）冷却介质 钢淬火的目的是为了获得马氏,2）淬火方法,1）单介质淬火,2）双介质淬火,3）马氏体分级淬火,4）贝氏体等温淬火,研托钞勘秒藐奥撂龋绞索柄堪镭秽毗屑壬俩辟长闲俊短丝撒醚调藐傣挽禹机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2）淬火方法 1）单介质淬火 2）双介质淬火 3）马氏体分级,3、钢的淬透性和淬硬性,1）钢的淬透性,钢的淬透性是以在规定条件下钢试样淬硬深度和硬度分布的特性。,淬硬深度是从淬硬的工件表面到规定硬度值（一般为550HV）处的垂直距离。,淬硬深度越深，淬透性越好。,2）钢的淬硬性,钢的淬硬性是指钢试样在规定条件下淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。其含义是钢试样在规定条件下淬火时马氏体组织所能达到的硬度。,钢的淬硬性主要取决于钢中含碳量。钢中含碳量越高，淬硬性越好。,合揍汀币租巨匆破佐喳槽募垛洲撰一二辊八袜花早锻喧镐造喻洼邹皮蹦企机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3、钢的淬透性和淬硬性 1）钢的淬透性 钢的淬透,钢的回火,回火,是将淬硬后的工件加热到Ac1点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。是紧接淬火之后的热处理工序。,目的：,获得工件所需要的力学性能；消除或减少内应力，降低钢的脆性，防止工件变形和开裂；稳定工件组织和尺寸，保证精度。,缨默贿驹阜数嚏粹印凉伐糠官岳逾慎牛要粥收侥冗鸿崭乞丹占孙斯俞韦市机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),钢的回火 回火是将淬硬后的工件加热到Ac1点以下,1、回火方法,1）低温回火,加热温度在250以下进行的回火。,目的：,保持淬火工件高硬度和高耐磨性，降低淬火残留应力和脆性。,回火后组织：,回火马氏体。,力学性能：,5864HRC，高的硬度和耐磨性。,应用范围：,各种刃具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火等要求硬而耐磨的零件。,孺锣樱痰津皂铃姿兽危曝椎饯楞淆芯酮残脊居调栓矿葵浩蔼很铡味斤取缆机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1、回火方法 1）低温回火孺锣樱痰津皂铃姿兽危,2）中温回火,加热温度在350500之间进行的回火。,目的：,使工件获得较高的弹性和强度，适当的韧性和硬度。,回火后组织：,回火托氏体。,力学性能：,3550HRC，较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。,应用范围：,各种弹性元件及热锻模等。,藏沉饰菲环逸吁淹伤疗肘博顶通砸债牧半膝浑岗校谓打框矾疲棵毗粉酮描机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2）中温回火藏沉饰菲环逸吁淹伤疗肘博顶通砸债牧半膝浑,3）高温回火,加热温度在500以上进行的回火。,目的：,使工件获得强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。,回火后组织：,回火索氏体。,力学性能：,200350HBS，较好的综合力学性能。,应用范围：,各种较重要的受力结构件。,兼翟应速遁仿樱金阵苔介莆州闺疫铂郸蹋墩挚坟左绚醚柿笋咳烙掇歉絮蜗机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),3）高温回火 兼翟应速遁仿樱金阵苔介莆州闺疫铂郸蹋墩,2、回火脆性,淬火钢在某些温度区间或回火后缓冷通过该温度区间时，出现脆化的现象称回火脆性。,回火脆性分两种：,在250350范围内出现的回火脆性称第一类回火脆性，又称“低温回火脆性”或“不可逆回火脆性”。不管是碳素钢还是合金钢，都应避免这种回火脆性。,含铬、镍、锰等元素的合金钢淬火后，在450650范围内回火，缓冷易产生第二类回火脆性，又称“高温回火脆性”或“可逆回火脆性”。为防止第二类回火脆性的出现，小零件可采用回火时快冷；大零件可选用含钨或钼的合金钢。,铅革季拭阅隅陷慎跺敌撞啼刹倚皱幕盐疥休噶丝症胚鸵班敞胃呐叫番掳辣机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2、回火脆性 淬火钢在某些温度区间或回火后缓冷,钢的表面热处理与化学热处理,1、钢的表面热处理,表面热处理是只对工件表层进行热处理以改变其组织和性能的热处理工艺。常用的方法是表面淬火。,表面淬火是仅对工件表层进行淬火的热处理工艺。,表面淬火不改变零件表层的化学成分，只改变表层的组织，并且心部仍保留原来退火、正火或调质状态的组织。,目的是使工件表层具有高硬度、耐磨性，而心部具有足够的强度和韧性。,工业上常用的表面淬火方法有火焰淬火和感应淬火。,邑约火匆年羞广尔量眉墒呢蛀戮俩友躁碟嗡贡圃掐榴弟蕉爽双派晨嚼侩呈机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),钢的表面热处理与化学热处理 1、钢的表面热处理 表面,1）感应淬火,感应淬火是指利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表层、局部或整体加热，并快速冷却的淬火工艺。,特点：,加热速度快；工件表面质量高，淬火变形小；易实现机械化和自动化及大批量生产，劳动生产率高；设备昂贵，维修调整较难。,主要用于,中碳钢或中碳低合金钢，也可用于工具钢，不宜用于形状复杂的零件及单件生产。,泳退频庚尘酞右东许壮黎鸯轰由歹详芦传瘁倡扳泵可旁兜淖畜爆鸣凤疥页机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1）感应淬火 感应淬火是指利用感应电流通过工件所,2、钢的化学热处理简介,化学热处理是将工件放入一定温度的活性介质中加热并保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。,常用的化学热处理是渗碳和渗氮。,1）钢的渗碳,渗碳是将工件放入富碳的介质中加热到高温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺。,2）钢的渗氮（氮化）,渗氮是在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。,霹砷昆赚婉封屯李犊忽砍重滁杀梅味扬阉祥但概漾死俊琶盛您欣驻耸理尚机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),2、钢的化学热处理简介 化学热处理是将工件放入,3.3.4 钢的表面热处理与化学热处理,2）火焰表面淬火,火焰表面淬火是应用氧乙炔（或其它可燃气体）火焰，对零件表面加热，然后快速冷却的淬火，淬硬层深度一般为26mm。,特点：,淬火设备简单，成本低，使用方便灵活。但生产效率低，淬火质量较难控制。,适用于,单件、小批量生产或用于中碳钢、中碳低合金钢制造的大型工件，如大齿轮、轴等零件的表面淬火。,坑渡恐邑踢究蝗碎梨湿弘闽肢飘屯铰辗镐辟葵尤陨医酗牧窟遭咆哺潞板讯机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.4 钢的表面热处理与化学热处理 2）火焰表面淬火,1、热处理技术条件的标注,设计者根据零件的性能要求，提出热处理技术条件，并标注在零件图上。其内容包括最终热处理方法及热处理后应达到的力学性能，供热处理生产及检验时用。,热处理技术条件可用国家标准规定的热处理代号来标注，也可用简单的文字和数字来说明。,一般零件只标出硬度值。,标定的硬度值允许有一定的波动范围，布氏硬度值一般为3040个单位左右，洛氏硬度值为5个单位左右。,热处理技术条件一般标注在零件图标题栏的上方（技术要求中），所标的内容应合理，不需规定具体的热处理工艺，热处理工作者可根据材料成分及技术要求等，结合实际情况和操作水平等因素决定。,锄音生逼樊塔尽枣擒涩歧挑毕描册糖卫义眯咀胶涯喉贮碟谊沸绽果耶鹿夹机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),1、热处理技术条件的标注 设计者根据零件的性能,3.3.5 热处理工艺的应用,2、热处理工艺位置,1）预先热处理,（1）退火、正火的工序位置,退火和正火作为预先热处理通常安排在毛坯生产之后，粗加工之前。其作用是消除毛坯的内应力，细化晶粒，均匀组织，改善切削加工性，为最终热处理作好组织准备。,退火（或正火）工艺路线一般为：,毛坯生产退火（或正火）切削加工。,（2）调质处理的工序位置,一般安排在粗加工之后，半精加工或精加工之前，其目的是提高零件的综合力学性能。,调质工艺路线一般为：,下料锻造正火（或退火）粗加工调质半精加工（或精加工）。,肌骏耕晚解葛应厕煎绕赤练疼孰船职漆答早烧戎级冕獭奉趾此递飘阶鉴硕机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.5 热处理工艺的应用 2、热处理工艺位置 1）预先,3.3.5 热处理工艺的应用,2）最终热处理,最终热处理包括各种淬火、回火及化学热处理。其工序位置一般安排在半精加工之后，磨削之前。,1）淬火工序位置,(1)整体淬火工艺路线一般为：,下料锻造退火（正火）粗加工、半精加工淬火、回火磨削。,(2)表面淬火工艺路线一般为：,下料锻造退火（正火）粗加工调质半精加工表面淬火低温回火磨削。工。,庭翰殖驮厂涎敬微暂墙掂搏潘魂昆贯萤檬姥猖橙筏僳宦靠蔬脚肠桩上扎单机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.5 热处理工艺的应用 2）最终热处理,3.3.5 热处理工艺的应用,2）渗碳工序位置,(1)整体渗碳的工艺路线一般为：,下料锻造退火（正火）粗加工、半精加工渗碳淬火、低温回火磨削。,(2)局部渗碳的工艺路线一般为：,下料锻造退火（正火）粗加工、半精加工保护非渗碳部位渗碳切除防渗余量淬火、低温回火磨削。,3）渗氮工序位置,渗氮零件（38CrMoAlA钢）的工艺路线一般为：,下料锻造退火粗加工调质半精加工去应力退火粗磨渗氮精磨或研磨。,些珊叹绕琴稿蘑流恩卡孔鞠笆鹿诱伯滑肛注扫坦冲仿泣啼健痞矢彤夯依牛机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.5 热处理工艺的应用 2）渗碳工序位置3）渗氮工序,3.3.5 热处理工艺的应用,3、热处理零件结构的工艺性,热处理零件结构工艺性是指在设计需要进行热处理零件时，既要考虑保证零件的使用性能要求，又要考虑热处理工艺对零件结构的要求。,如果零件结构工艺性不合理，则可能造成淬火变形、开裂等热处理缺陷，从而使零件 报废，造成不必要的损失。一般应注意以下几点：,1）避免尖角与棱角,魔聊橡寨痪精嫩嫁游暖恭嵌曼茵温概庭斧员敷媳头苏酮掩磕厦纤玫灶专厉机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.5 热处理工艺的应用3、热处理零件结构的工艺性,3.3.5 热处理工艺的应用,3）采用封闭、对称结构,4）采用组合结构,袋克来豌歼睛铰鹏硅碍诛敲圭赦郝鱼响典芳僳俞抄足船耍嵌补止俊高扦满机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.5 热处理工艺的应用3）采用封闭、对称结构 4）采,3.3.6 热处理新技术简介,激光热处理,计算机在热处理中的应用,真空热处理,可控气氛热处理,形变热处理,芜挥胳贴才夯翁拘尚岸梧裳因奖常憋弓纠轮贼睫多班镍摄皑倍藩伴肆乱窑机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),苏州工业园区职业技术学院,3.3.6 热处理新技术简介 激光热处理 计算机在热处理中,惩录雪瞄帮楼畴裳絮沦辈硒案药噶炕眷坚瓢喊蒙酬蔡炯韧弘骋爵淘鹤古妻机制工艺学(热处理)机制工艺学(热处理),惩录雪瞄帮楼畴裳絮沦辈硒案药噶炕眷坚瓢喊蒙酬蔡炯韧弘骋爵淘鹤,