鋼的淬火與回火

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1、鋼的淬火與回火?一、鋼的淬火淬火：將鋼加熱到AC3或AC1以上某一溫度，保溫然后快速冷卻獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。目的：為了獲得馬氏體和下貝低體，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)幕鼗穑@得所需的力學(xué)性能。（一）淬火工藝1、加熱溫度的確定：根據(jù)鋼的化學(xué)成分來(lái)選擇碳鋼則根據(jù)WC來(lái)選擇1）亞共析鋼：AC3+（30—100）℃冷卻理由：加熱時(shí)，得到全部A，冷卻后，得到M（A→M）若低于AC3，得到A+F，冷卻后得到M+F（A+F→M+F）2）共析鋼和過(guò)共析鋼：AC1+（30—70）℃??加熱后組織為：A+Fe3CⅡ（一般為來(lái)溶解的小顆粒）??冷卻后組織為：M+Fe3CⅡ（

2、粒狀）+AR??粒狀Fe3C可提高淬火鋼硬度和耐磨性??為什么不和熱到ACm以上呢？?∵①滲碳體全部溶解，則A的WC↑，使MS↓，AR↑，硬度↓②使淬火后的M體粗大，脆性↑2、加熱時(shí)間的確定：??保證零件內(nèi)外溫度一致（熱透），提高生產(chǎn)率???采用經(jīng)驗(yàn)公式???τ=αKD???α—加熱系數(shù)?min/mm???K—裝爐修正系數(shù)???D—工件有效厚度mm3、冷卻介質(zhì)1）冷卻速度對(duì)淬火質(zhì)量的影響??冷卻速度要大于VK，以便保證得到M??冷卻速度過(guò)大→引起大的內(nèi)應(yīng)力→零件變形或開(kāi)裂2）理想的冷卻速度?在C曲線鼻尖處（650-500℃）冷卻要快→保證過(guò)冷A不轉(zhuǎn)變?在Ms

3、附近（200—300℃）冷速要慢→避免變形或開(kāi)裂3）常用冷卻介質(zhì)??水：650—500℃及200—300℃冷速均快??易引起變形或開(kāi)裂。一般用于碳鋼鹽水、堿水：提高600-500℃的冷卻能力???????????一般用于等溫淬火或分級(jí)淬火礦物油：冷卻較慢，可能使一部分過(guò)冷A轉(zhuǎn)變?yōu)镻???????一般用合金鋼（∵過(guò)冷A較穩(wěn)定）（二）淬火方法1、單介質(zhì)淬火??碳鋼——水；合金鋼——油2、雙介質(zhì)淬火優(yōu)點(diǎn)：得到高硬度，又減少變形和開(kāi)裂應(yīng)用：1）形狀較復(fù)雜的碳鋼件——先水后油????????水冷到400℃左右（絲絲聲）再油汽2）尺寸較大的合金鋼件——先油后空3、分級(jí)淬

4、火先在Ms附近保溫2-5分鐘（鹽浴或??溶爐中），然后油汽或空汽優(yōu)點(diǎn)：減少變形和開(kāi)裂、內(nèi)應(yīng)力小缺點(diǎn)：會(huì)出現(xiàn)部分P。應(yīng)用：用于復(fù)雜的小型碳鋼件和合金鋼件。4、等溫淬火??在略高于Ms（260-400℃）的溫度中保溫較長(zhǎng)時(shí)間（半小時(shí)）進(jìn)行組織轉(zhuǎn)變，然后空汽優(yōu)點(diǎn)：得到BF，綜合力學(xué)性能好，內(nèi)應(yīng)力小應(yīng)用：用于WC?＞0.6%的碳鋼和合金鋼的小型復(fù)雜件（三）鋼的淬透性1、何謂鋼的淬透性？1）定義：鋼在規(guī)定條件下淬火時(shí)，獲得淬硬層深度的能力2）淬硬層：得到50%以上馬氏體的金屬層，成分相同的鋼、淬火條件相同、質(zhì)量越大、淬硬層越薄???P61?圖4-213）臨界直徑DC：

5、鋼在某種介質(zhì)中淬火后，心部得到50%以上，馬氏體組織的最大直徑。??同一成分的鋼，采用不同淬大介質(zhì)冷卻，得的DC不同，水淬比油淬的DC大??鋼的DC越大、淬透性越好，合金鋼比碳鋼的淬透性好2、影響淬透性的因素?鋼的過(guò)汽A越穩(wěn)定，淬透性越好1）化學(xué)部分?WC越接近0.77%，淬透性越好。→∴共析鋼比亞共析、過(guò)共析鋼好大多數(shù)合金元素能提高鋼的淬透性。→合金鋼比碳鋼的淬透性好。2）加熱溫度和保溫時(shí)間??提高加熱溫度和延長(zhǎng)保溫時(shí)間，可提高淬透性??但A晶粒粗大，力學(xué)性能變差3、淬硬性??鋼在理想條件下進(jìn)行淬火能達(dá)到的最高硬度的能力??淬硬性主要取決于鋼的WC??P5

6、4??圖4-12二、鋼的回火1、回火及其目的1）回火：將淬火后的鋼和熱到Ac1以下某一溫度，保溫到組織轉(zhuǎn)變后，冷卻到室溫的熱處理工藝。2）回火的目的①減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開(kāi)裂②穩(wěn)定組織，保證工件在使用時(shí)不發(fā)生形狀和尺寸變化③調(diào)整力學(xué)性能，適應(yīng)不同零件的需要2、淬火件為什么要回火？??∵淬火后得到的組織為M+AR①M(fèi)和AR都是亞穩(wěn)態(tài)組織在一定條件下會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織若淬火件不回火，則過(guò)一段時(shí)間后，M和AR發(fā)生轉(zhuǎn)變——工件形狀、尺寸發(fā)生變化②淬火時(shí)、冷卻速度快、工件存在較大的內(nèi)應(yīng)力，必須及時(shí)回火消除，以免變形、開(kāi)裂3、鋼在回火時(shí)組織和性能的變化：四個(gè)階

7、段???P62?圖4-221）馬氏體分解，得到回火馬氏體???≤200℃M回=M（過(guò)飽和程度低）+極細(xì)的片狀碳化物過(guò)飽和的碳以極細(xì)的片狀碳化物形式從A中析出內(nèi)應(yīng)力減少，硬度變化不大??力學(xué)性能與回大溫度關(guān)系?P63??圖4-232）殘余A轉(zhuǎn)變???200—300℃得到B下或M回???硬度稍下降3）碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小顆粒狀Fe3C??300-400℃鐵素體基本內(nèi)分布細(xì)小的顆粒狀Fe3C叫做回火托氏體內(nèi)應(yīng)力基本消除，硬度下降，塑性和韌性提高4）Fe3C聚集長(zhǎng)大為細(xì)小球狀滲碳體?＞400℃鐵素體基本內(nèi)分布細(xì)小的球狀滲碳體叫做回火索氏體內(nèi)應(yīng)力完全消除，具有良好的綜合力

8、學(xué)性能鋼的回火力學(xué)性能與溫度的關(guān)系?見(jiàn)P63?圖4-