金屬材料及熱處理劉國權(quán)主講本專業(yè)熱處理工藝部分第1頁金屬材料及熱處理

第十二章

鋼熱處理原理與工藝

Page347－366工藝部分

本專業(yè)熱處理工藝部分第2頁第12章鋼熱處理原理與工藝已經(jīng)學(xué)習(xí)本章熱處理原理部分：

第一節(jié)概述p.318第二節(jié)鋼加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變p.318第三節(jié)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖p.324

第四節(jié)珠光體轉(zhuǎn)變p.329第五節(jié)馬氏體轉(zhuǎn)變p.333第六節(jié)貝氏體轉(zhuǎn)變p.339第七節(jié)鋼在回火時(shí)轉(zhuǎn)變p.342本專業(yè)熱處理工藝部分第3頁復(fù)習(xí)：第九章第三節(jié)鐵碳復(fù)線平衡相圖

p.251圖9-4表9-2鐵與鋼多形性轉(zhuǎn)變、平衡相變溫度與實(shí)際相變溫度（臨界點(diǎn)）本專業(yè)熱處理工藝部分第4頁共析碳鋼奧氏體等溫形成轉(zhuǎn)變曲線與過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線第12章第3節(jié)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖p.324

A1本專業(yè)熱處理工藝部分第5頁第12章鋼熱處理原理與工藝現(xiàn)在開始學(xué)習(xí)本章熱處理工藝部分：

第八節(jié)鋼退火和正火p.347第九節(jié)鋼淬火和回火p.353第十節(jié)鋼形變熱處理p.359第十一節(jié)鋼表面淬火p.362第十二節(jié)鋼化學(xué)熱處理p.364本專業(yè)熱處理工藝部分第6頁

第八節(jié)鋼退火和正火p.347一、鋼退火什么是退火？p.347退火目標(biāo)？p.347退火分類？p.348加熱溫度高于AC1者為一類加熱溫度低于AC1者為另一類第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第7頁退火分類？加熱溫度高于AC1者為一類。如：完全退火；不完全退火；擴(kuò)散退火；等溫退火；球化退火熱溫度低于AC1者為另一類。如：軟化退火；再結(jié)晶退火；去氫退火；等等第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第8頁

第八節(jié)鋼退火和正火

p.352二、鋼正火什么是正火？p.352正火目標(biāo)？p.352

調(diào)整組織；調(diào)整硬度；最終熱處理正火工藝特點(diǎn)？p.352-353第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第9頁下列圖為某鋼實(shí)測過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖（CCT圖）練習(xí)：正火與退火對應(yīng)冷卻曲線大約在圖中什么位置？冷卻曲線1又對應(yīng)于什么熱處理工藝？HV第12章第3節(jié)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖p.324

本專業(yè)熱處理工藝部分第10頁第九節(jié)鋼淬火和回火

p.353什么是淬火？p.353淬火主要目標(biāo)？p.353一、淬火加熱溫度p.353注意：亞共析鋼與過共析鋼淬火加熱溫度選擇標(biāo)準(zhǔn)有很大不一樣?。?！為何？第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第11頁二、淬火冷卻介質(zhì)p.354表12-1第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第12頁三、鋼淬透性p.354

什么是淬透性？p.354;什么是淬硬性？p.3551.工件截面冷卻速度分布與淬透性p.354第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第13頁三、鋼淬透性p.3542.淬透性測定方法與端淬曲線應(yīng)用p.355水冷油冷第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第14頁三、鋼淬透性p.3542.淬透性測定方法與端淬曲線應(yīng)用p.3573.淬透性實(shí)際意義p.357某鋼淬透性曲線某鋼直徑50mm圓棒水淬第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第15頁四、鋼慣用淬火方法

p.358第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366

a.單液淬火 b.雙液淬火c.分級淬火 d.等溫淬火本專業(yè)熱處理工藝部分第16頁五、鋼慣用回火方法

p.359什么是回火？回火主要目標(biāo)？

回火溫度選擇標(biāo)準(zhǔn)？第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366碳鋼常見回火方法與對應(yīng)回火組織： a.低溫回火→回火馬氏體 b.中溫回火→回火屈氏體c.高溫回火→回火索氏體 調(diào)質(zhì)處理＝淬火＋高溫回火注意：合金鋼回火組織與回火溫度對應(yīng)關(guān)系與碳鋼不一樣?。”緦I(yè)熱處理工藝部分第17頁

復(fù)習(xí)：第八節(jié)鋼退火和正火p.347第九節(jié)鋼淬火和回火p.353預(yù)習(xí)：第十節(jié)鋼形變熱處理p.359第十一節(jié)鋼表面淬火p.362第十二節(jié)鋼化學(xué)熱處理p.364第12章第二部分鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第18頁鋼熱處理工藝p.347-366第十節(jié)鋼形變熱處理p.359什么是鋼形變熱處理？常見形變熱處理類型？鋼形變熱處理主要作用？一、高溫形變熱處理工藝方法：在靠近A3溫度以上進(jìn)行形變→形變后馬上淬火→再回火至所需硬度。

例一：控軋淬火-見p.360圖12-74、12-75例二：控制軋制-見p.361圖12-76控制軋制經(jīng)常與軋后控制冷卻聯(lián)合應(yīng)用（控軋控冷）二、低溫形變熱處理

其熱處理工藝示意圖見p.361圖12-76。除用于彈簧鋼絲處理外，極少應(yīng)用。本專業(yè)熱處理工藝部分第19頁

第十一節(jié)鋼感應(yīng)加熱表面淬火p.362表面淬火是用來強(qiáng)化工件表面層熱處理方法之一。工件表面層：快速加熱至奧氏體化→快速冷卻淬成馬氏體：取得高硬度高耐磨性表面層；工件心部：未能加熱至奧氏體化，故保持原始顯微組織（比如正火組織或調(diào)質(zhì)預(yù)備熱處理取得回火索氏體組織），含有良好塑性和韌性。最慣用是感應(yīng)加熱表面淬火。鋼熱處理工藝p.347-366本專業(yè)熱處理工藝部分第20頁感應(yīng)加熱基本原理：見示意圖12－78。感應(yīng)器(高頻、中頻、工頻)工件內(nèi)感應(yīng)電流－渦流感應(yīng)電流集膚效應(yīng)感應(yīng)電流透入工件表面層深度：

500/√f本專業(yè)熱處理工藝部分第21頁感應(yīng)加熱表面淬火特點(diǎn)：p.363升溫速度極快，普通無保溫時(shí)間，故加熱溫度應(yīng)為AC3+80～150℃;細(xì)晶奧氏體→隱晶馬氏體→表面層淬火硬度高出普通淬火所得硬度2～3HRC；表面淬硬層存在很大殘余壓應(yīng)力→有效地提升工件疲勞強(qiáng)度；靠工件表面層感應(yīng)電流直接加熱，加熱效率高、生產(chǎn)效率高、工件少氧化、變形小、環(huán)境保護(hù)；便于機(jī)械化、自動(dòng)化本專業(yè)熱處理工藝部分第22頁感應(yīng)加熱表面淬火設(shè)備與應(yīng)用：p.363高頻感應(yīng)加熱淬火：200－250kHz/硬化層1－2mm中頻感應(yīng)加熱淬火:1kHz,2.5kHz,8kHz/硬化層3－5mm工頻感應(yīng)加熱淬火:50Hz/硬化層10-15mm或透熱本專業(yè)熱處理工藝部分第23頁第二部分鋼熱處理工藝p.347-366

第十二節(jié)鋼化學(xué)熱處理p.364什么是鋼化學(xué)熱處理？鋼化學(xué)熱處理主要目標(biāo)？慣用鋼化學(xué)熱處理種類？本專業(yè)熱處理工藝部分第24頁第二部分鋼熱處理工藝p.347-366

鋼化學(xué)熱處理之一：滲碳p.364什么是鋼滲碳處理？慣用滲碳方法？鋼滲碳主要目標(biāo)？常見滲碳后熱處理工藝？常見滲碳用鋼？低碳鋼滲碳緩冷后室溫組織？低碳鋼滲碳、淬火并低溫回火后組織與滲碳工件性能特點(diǎn)？滲碳和鋼表面淬火取得表面硬化層工藝和原理有何不一樣？取得表面硬化層性能有區(qū)分嗎？本專業(yè)熱處理工藝部分第25頁第二部分鋼熱處理工藝p.347-366鋼滲碳處理所得滲層中碳濃度分布本專業(yè)熱處理工藝部分第26頁連續(xù)滲碳、淬火、回?zé)霟崽幚砩a(chǎn)線實(shí)例本專業(yè)熱處理工藝部分第27頁第二部分鋼熱處理工藝p.347-366

鋼化學(xué)熱處理之二：氮化p.366什么是鋼氮化處理？慣用氮化方法？鋼氮化處理主要目標(biāo)？要求待氮化工件氮化前調(diào)質(zhì)處理。氮化后不再熱處理。慣用氮化鋼為38CrMoAl。為何？氮化鋼件心部與氮化層室溫組織與性能特點(diǎn)？氮化與滲碳、表面淬火取得表面硬化層工藝和原理又有何不一樣？取得氮化表面硬化層與滲碳層、表面淬火層性能有何區(qū)分？本專業(yè)熱處理工藝部分第28頁第二部分鋼熱處理工藝p.347-366

鋼化學(xué)熱處理之三：碳氮共滲p.366什么是鋼碳氮共滲？碳氮共滲工藝分類方法？鋼碳氮共滲處理主要目標(biāo)？與單獨(dú)滲碳或單獨(dú)氮化相比，碳氮共滲有何優(yōu)點(diǎn)？氣體軟氮化方法與應(yīng)用？本專業(yè)熱處理工藝部分第29頁第十二章鋼熱處理原理與工藝第一節(jié)概述p.318第二節(jié)鋼加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變p.318第三節(jié)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變p.324第四節(jié)珠光體轉(zhuǎn)變p.329第五節(jié)馬氏體轉(zhuǎn)變p.333第六節(jié)貝氏體轉(zhuǎn)變p.339第七節(jié)鋼在回火時(shí)轉(zhuǎn)變