火退火 正火 淬火及回火

会计学1火退火火退火 正火正火 淬火及回火淬火及回火l将工件加热到将工件加热到Ac3+3050保保温后缓冷的退火温后缓冷的退火工艺，工艺，主要用于主要用于亚共析钢亚共析钢 .第1页/共40页高速钢等温退火与普通退火的比高速钢等温退火与普通退火的比较较第2页/共40页l将工件加热到将工件加热到Ac1+ 30-50 保温后缓冷，或者保温后缓冷，或者加热后快冷到略低于加热后快冷到略低于 Ar1 的温度下保温，使珠光体的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空中的渗碳体球化后出炉空冷。冷。主要用于共析、过共主要用于共析、过共析钢。析钢。第3页/共40页球状珠光体球状珠光体l对于有网状二次渗碳体的过共对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状火，以消除网状.第4页/共40页l将工件缓慢加热（将工件缓慢加热（100150 /小时）到小时）到500600 ，经过一段，经过一段保温后，随炉缓慢冷却到保温后，随炉缓慢冷却到300200 以下，再出炉空冷。以下，再出炉空冷。l主要用来主要用来消除热加工、冷加工等消除热加工、冷加工等工件中的残余内应力。工件中的残余内应力。l一般情况下，去应力退火应安排一般情况下，去应力退火应安排在在精加工之前精加工之前，或在，或在淬火之前淬火之前。第5页/共40页正火温度正火温度第6页/共40页l 普通件最终热处理普通件最终热处理。l要改善切削性能，要改善切削性能，低低碳钢用正火，中碳钢碳钢用正火，中碳钢用退火或正火，高碳用退火或正火，高碳钢用球化退火钢用球化退火。热处理与硬度关系热处理与硬度关系合适切削加工硬度合适切削加工硬度第7页/共40页 度冷却，使奥氏体转变度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺为马氏体的热处理工艺.l淬火是应用最广的热处淬火是应用最广的热处理工艺之一。理工艺之一。l淬火目的是为获得马氏淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能体组织，提高钢的性能.真空淬火炉真空淬火炉第8页/共40页l淬火温度为淬火温度为Ac3+30-50。l预备热处理组织为预备热处理组织为退火或正火组织退火或正火组织。第9页/共40页65MnV钢钢(0.65%C) 淬火组织淬火组织45钢钢(含含0.45%C)正常淬火组织正常淬火组织第10页/共40页35钢（含钢（含0.35%C）亚温淬火组织）亚温淬火组织l亚温淬火组织为亚温淬火组织为F+M，强硬度低，强硬度低，但塑韧性好，但塑韧性好.第11页/共40页第12页/共40页T12钢（含钢（含1.2%C）正常淬火组织）正常淬火组织第13页/共40页钢坯加热钢坯加热第14页/共40页理想淬火曲线示意图理想淬火曲线示意图MsMf 内应力的目的。但目前还内应力的目的。但目前还没有找到理想的淬火介质没有找到理想的淬火介质。l常用淬火介质是水和油常用淬火介质是水和油.l水的冷却能力强，但低温水的冷却能力强，但低温却能力太大，只使用于形却能力太大，只使用于形状简单的碳钢件。状简单的碳钢件。第15页/共40页第16页/共40页各种淬火方法示意图各种淬火方法示意图1单液淬火法单液淬火法2双液淬火法双液淬火法3分级淬火法分级淬火法4等温淬火法等温淬火法第17页/共40页第18页/共40页l可减少内应力，用于小尺寸可减少内应力，用于小尺寸工件。工件。盐浴炉盐浴炉第19页/共40页第20页/共40页网带式淬火炉网带式淬火炉第21页/共40页M量和硬度随深度的变化量和硬度随深度的变化l淬硬层深度淬硬层深度是指由工是指由工件表面到半马氏体区件表面到半马氏体区(50%M + 50%P)的深的深度。度。l淬硬性淬硬性是指钢淬火后是指钢淬火后所能达到的最高硬度所能达到的最高硬度，即硬化能力，即硬化能力.第22页/共40页第23页/共40页l因而凡是影响因而凡是影响C曲线的因素都是影响淬透性的因素曲线的因素都是影响淬透性的因素.即即除除Co 外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。 第24页/共40页高强螺栓高强螺栓柴油机连杆柴油机连杆齿轮齿轮第25页/共40页等温退火等温退火P退火退火(炉冷炉冷)正火正火(空冷空冷)S(油冷油冷)T+M+A等温淬火等温淬火B下下M+A分级淬火分级淬火M+A淬火淬火(水冷水冷)A1MSMf时间时间温度温度淬火淬火PP均匀均匀A细细A第26页/共40页l获得所需要的力学性能。获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。火可调整硬度、韧性。螺杆表面的螺杆表面的淬火裂纹淬火裂纹第27页/共40页 回火软化既能回火软化既能降低硬度降低硬度，又能，又能缩缩短软化周期。短软化周期。l未经淬火的钢回火无意义，而未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置使用过程淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂中易变形或开裂。钢经淬火后钢经淬火后应立即进行回火。应立即进行回火。第28页/共40页网带式回火电炉网带式回火电炉第29页/共40页透射电镜下的回火马氏体形貌透射电镜下的回火马氏体形貌第30页/共40页回火马氏体回火马氏体l200-300时时, 由于马由于马氏体分解，奥氏体所氏体分解，奥氏体所受的压力下降受的压力下降, Ms 上上升，升，A 分解分解为为 - 碳碳化物和过饱和铁素体化物和过饱和铁素体，即，即M回。回。第31页/共40页l发生于发生于250-400，此时，此时， -碳化物溶解于碳化物溶解于F中，并从铁素体中，并从铁素体中析出中析出Fe3C。l到到350, 马氏体含碳量降到铁素体平马氏体含碳量降到铁素体平衡成分衡成分, 内应力大量消内应力大量消除，除，M回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状粒状Fe3C组织，称回火托氏体，用组织，称回火托氏体，用T回表示。回表示。回火托氏体回火托氏体l -碳化物转变为碳化物转变为Fe3C第32页/共40页回火索氏体回火索氏体l400以上以上, Fe3C开始开始聚集长大。聚集长大。l450 以上铁素体发以上铁素体发生多边形化，由针片生多边形化，由针片状变为多边形状变为多边形.l这种在多边形铁素体这种在多边形铁素体基体上分布着颗基体上分布着颗粒状粒状Fe3C的组织称回火的组织称回火索氏体，用索氏体，用S回表示回表示。 第33页/共40页淬火钢硬度随回火温度的变化淬火钢硬度随回火温度的变化4040钢力学性能与回火温度的关系钢力学性能与回火温度的关系第34页/共40页l200-300，由于高，由于高碳钢中碳钢中A转变为转变为M回回, 硬度再次升高。硬度再次升高。l大于大于300,由于由于Fe3C粗化，马氏体粗化，马氏体转变为铁素体转变为铁素体,硬度硬度直线下降。直线下降。第35页/共40页第36页/共40页l这种回火脆性是不可逆这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围的，只要在此温度范围内回火就会出现脆性，内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办法目前尚无有效消除办法。l回火时应避开这一温度回火时应避开这一温度范围。范围。第37页/共40页l 加入合金元素加入合金元素W (约约1%)、 Mo(约约0.5%)。该法更适用于。该法更适用于大截面的零部件。大截面的零部件。 第38页/共40页 淬火加高温回火的热处理称作淬火加高温回火的热处理称作调质处理调质处理，简称简称调质调质.广泛用于各种结构件如轴广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具为要求较高精密件、量具等预备热处理。等预备热处理。 适用于各种高适用于各种高碳钢、渗碳件碳钢、渗碳件及表面淬火件及表面淬火件。 应用应用获得良好的综合力学性能获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧时，具有良好的塑性和韧性。性。 提高提高 e及及 s，同时使工件具同时使工件具有一定韧性有一定韧性 。在保留高硬度在保留高硬度、高耐磨性的、高耐磨性的同时，降低内同时，降低内应力应力。 回火目的回火目的S回回 T回回 M回回 回火组织回火组织500-650350-500150-250 回火温度回火温度 高温回火高温回火 中温回火中温回火 低温回火低温回火 适用于适用于弹簧热处理弹簧热处理第39页/共40页