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熱處理質(zhì)量管控CQI-9教材熱處理質(zhì)量管控CQI-9教材熱處理質(zhì)量管控CQI-9教材熱處理質(zhì)量管控CQI-9教材熱處理質(zhì)量管控CQI-9教材1熱處理特殊需求介紹供應(yīng)商熱處理策略介紹熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件2特殊過程定義當(dāng)過程的結(jié)果不能通過其后產(chǎn)品的檢驗和試驗完全證實時,如加工缺陷僅在使用后才能暴露出來,這些過程應(yīng)由具備資格的操作者完成和/或要求進行連續(xù)的過程參數(shù)監(jiān)視和控制,以確保滿足規(guī)定要求。這些要求預(yù)先鑒定過程能力的過程,通常稱為是“特殊過程”。Q;特殊過程舉例?熱處理、鑄造、鍍鋅等

特殊過程定義當(dāng)過程的結(jié)果不能通過其后產(chǎn)品的檢驗和試驗完全證實3顧客特殊要求何謂顧客特殊要求?質(zhì)量管理體系的補充要求;被某特定顧客期望、批準和/或要求的核心工具的使用(如APQP、FMEA等);與顧客接口的具體方式、程序及其適用表格工具;歐美各主機廠建立的特殊要求手冊;對零件的特殊要求(尺寸、材料、性能指標等);顧客特殊要求何謂顧客特殊要求?4顧客特殊要求產(chǎn)品交付要求(如JIT);對特定生產(chǎn)過程的要求(如熱處理的要求);環(huán)保和有害物質(zhì)禁用要求(如鉛、汞、鎘等)法規(guī)符合性。顧客特殊要求產(chǎn)品交付要求(如JIT);5顧客特殊要求戴姆勒克萊斯勒汽車公司戴姆勒克萊斯勒顧客特殊要求與ISO/TS16949第二版一并使用(2007年11月)4.2.9.2特殊過程的評審4.2.9.2.1熱處理過程

ISO/TS16949:2002條款8.2.2.2要求組織應(yīng)審核每個制造過程以確定它的有效性。熱處理過程有適用性和有效性應(yīng)利用CQI-9第二版特殊過程:熱處理系統(tǒng)的評審(HeatTreat

顧客特殊要求戴姆勒克萊斯勒汽車公司6顧客特殊要求SystemAssessment,HTSA)來確定,這文件由AIAG出版。有效性的評估應(yīng)包括組織的自我評審、已采取措施,并維護所有的記錄。這要求也同樣適用于組織依據(jù)條款7.4.1.2(供應(yīng)商開發(fā)條款)所開發(fā)的熱處理供應(yīng)商。對于克萊斯勒集團,所有的供應(yīng)商的熱處理零組件應(yīng)符合CQI-9。要求執(zhí)行CQI-9特殊過程:熱處理系統(tǒng)評審第二版的日期是2008年1月7日。

顧客特殊要求SystemAssessment,HTS7顧客特殊要求

通過具有能力的審核員所執(zhí)行的第二方評審,且符合上述要求,將滿足自我評審的要求。顧客特殊要求通過具有能力的審核員所執(zhí)行的8顧客特殊要求福特汽車公司福特汽車公司顧客特殊要求與SO/TS16949:2002結(jié)合使用(2008年2月)4.3工程規(guī)格(ISO/TS16949:2002條款4.2.3.1,7.3.5)CQI-9特殊過程:熱處理體系評估1.于2008年1月7日生效,每個供應(yīng)商和組織生產(chǎn)站的所有熱處理過程都應(yīng)進行年度評估,使用CQI-9第二版的“特殊過程:熱處理體系評估”顧客特殊要求福特汽車公司9顧客特殊要求(HTSA),可從AIAG處獲得。評估還必須在熱處理過程和熱處理設(shè)備變化的條件下進行。所有的熱處理過程要求評估,包括列在CQI-9和焊接,退火,燒結(jié)和正火等狀態(tài)下的熱處理過程。CQI-9熱處理評估中被認為“令人不滿意的“或”需要立即行動“的項目應(yīng)在一份行動計劃中強調(diào)其根本原因。這份行動計劃還必須包括能即時保護所有元件運達福特的風(fēng)險控制行動。顧客特殊要求(HTSA),可從AIAG處獲得。評估還10顧客特殊要求2.熱處理評鑒可以作為第一方或第二方組織,但必須由合格的評估人執(zhí)行。注:合格的評估人應(yīng)對熱處理過程的知識了如指掌。這些知識的獲得來自教育、培訓(xùn)或工作經(jīng)驗。熱處理組織或供應(yīng)商應(yīng)開發(fā)評估熱處理知識的特定標準。顧客特殊要求2.熱處理評鑒可以作為第一方或第二方組織,11顧客特殊要求通用汽車公司通用汽車公司顧客特殊要求--ISO/TS169492007年9月4.1.12熱處理過程

ISO/TS16949:2002條款8.2.2.2要求,組織應(yīng)審核每一個制造過程以確定其有效性。熱處理過程的適用性和有效性應(yīng)利用AIAG所發(fā)行的CQI-9第二版特殊過程:熱處理系統(tǒng)評審(CQI-9SpecialProcess:HeatTreat顧客特殊要求通用汽車公司12顧客特殊要求SystemAssessment,HTSA)來加以確定,并維護其記錄。其有效性的評估應(yīng)包括組織的自我評審、已采取的措施和已被維護的記錄。這要求也同樣適用于組織依據(jù)條款7.4.1.2(供應(yīng)商開發(fā)條款)所開發(fā)的熱處理供應(yīng)商。注1:CQI-9第二版特殊過程:熱處理系統(tǒng)評審發(fā)行的生效日期后120天開始實施。基于CQI-9第二版的發(fā)行日期,實施的生效日期是2008年1月7日。顧客特殊要求SystemAssessment,HTS13顧客特殊要求注2:通過具有能力的審核員所執(zhí)行的第二方評審,且符合上述要求,將滿足自我評審的要求。注3:有效的實施應(yīng)該基于組織已具有一個包括了下列要素的證據(jù),如:已驗證資格的審核員、自我評審的計劃表,其包含實施計劃表、為可適用供應(yīng)商所建立的供應(yīng)商開發(fā)過程、實施進程的監(jiān)控、已定義的糾正措施過程和紀錄保持。顧客特殊要求14特殊需求CQI-9特殊過程(第2版):熱處理體系評審:從2008年1月7日生效,在每個供應(yīng)商和組織制造現(xiàn)場的所有熱處理過程都必須進行年度評審(除特殊允許之外),可以通過AIAG,獲取CQI-9“特殊過珵:熱處理系統(tǒng)評審”(HTSA);對任何熱處理過程和/或熱處理設(shè)備變更都要進行評審。特殊需求CQI-9特殊過程(第2版):熱處理體系評審:15特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:評審范圍:所有的熱處理過程都要得到評估,包括所有列在CQI-9中的如退火、繞結(jié)和正火等過程;當(dāng)CQI-9中的熱處理評審項目被識別為“不滿足”或“需要立即采取行動”,組織必須在行動計劃中找到根本原因。行動計劃必須有風(fēng)險圍堵行動以立即防止所有零件被發(fā)運到客戶現(xiàn)場。特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:16特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:可以進行第一方或第二方熱處理評審,但是必須由合格的審核員來進行:注:一個合格的審核員對熱處理過程有淵博的專業(yè)知識。這些知識可以通過教育、培訓(xùn)或工作經(jīng)驗獲取,組織或熱處理供應(yīng)商應(yīng)將熱處理過程知識發(fā)展為具體的標準。特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:17特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:供應(yīng)商必須在供應(yīng)商現(xiàn)場保存評審報告或其他符合CQI-9的證據(jù),并能按要求提供給STA。熱處理評審由供應(yīng)商來進行,熱處理供應(yīng)商證明符合CQI-9,并不能減少組織對其所提供的產(chǎn)品質(zhì)量所承擔(dān)的全部責(zé)任。特殊需求CQI-9特殊過程:熱處理體系評審:18供應(yīng)商熱處理策略供應(yīng)商熱處理策略19熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件20熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件21熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件22熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件23第二部分:熱處理基本

知識及原理第二部分:熱處理基本

知識及24金屬材料的各項性能金屬材料的各項性能金屬學(xué)基礎(chǔ)知識介紹金屬熱處理工藝概述金屬熱處理設(shè)備介紹金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬熱處理失效預(yù)防金屬材料的各項性能金屬材料的各項性能25熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件26熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件27熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件28金屬的機械性能—塑性塑性:塑性指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生變形而不被破壞,當(dāng)外力去除后仍能使其變形保留下來的性能,他是與脆性相反的性能。用伸長率和斷面收縮率來衡量,數(shù)值越高,越容易壓力加工。伸長率=(L1—L0)/L0*100%(或者采用延伸率等指標)金屬的機械性能—塑性塑性:塑性指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生變形29金屬的機械性能—強度強度:金屬材料受外力作用時,對變形或斷裂的抵抗能力稱為強度,用抗彎、抗拉、抗壓、抗剪、抗扭強度和屈服強度等衡量;如:TS(抗拉強度)=F0/橫截面積通常來講,含碳量越高,其抗拉強度越低。金屬的機械性能—強度強度:金屬材料受外力作用時,對變形或斷裂30金屬的機械性能—硬度硬度指金屬材料抵抗其他硬物體壓入其表面的能力,硬度是通過試驗機測定的,可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。硬度測試方法工作原理使用場合布氏硬度(HB)硬質(zhì)合金圓球壓入被測面。低硬度場合。洛氏硬度(HR)金剛石圓錐壓入被測面。高硬度場合。維氏硬度(HV)金剛石四面錐體壓入被測面。硬度從低到高的全范圍。金屬的機械性能—硬度硬度指金屬材料抵抗其他硬物體壓入其表面的31金屬的機械性能—韌性金屬材料的韌性:金屬材料的抵抗沖擊載荷作用而不被破壞的能力稱為韌性,可分為大能量一次沖擊(沖擊韌性和沖擊功)和小能量多次沖擊抗力,工程上很多承受沖擊載荷的零件多數(shù)以小能量多次沖擊而導(dǎo)致斷裂的。金屬的機械性能—韌性金屬材料的韌性:金屬材料的抵抗沖擊載荷作32

33金屬的機械性能—斷裂韌性金屬材料在裂紋存在的情況抵抗脆性開裂的能力,是強度和塑性的綜合指標。可根據(jù)其和無損探傷的方法預(yù)知零件在工作中有無脆性斷裂的危險,以采取合金化和熱處理的措施滿足使用性能的要求。金屬的機械性能—斷裂韌性金屬材料在裂紋存在的情況抵抗脆性開裂34金屬工藝性能定義金屬材料是否易于加工的性能稱為工藝性能,包括鑄造性能、鍛壓性能、焊接性能和切削加工性能和熱處理工藝性能。金屬工藝性能定義金屬材料是否易于加工的性能稱為工藝性能,包括35工藝性能—鑄造性能

金屬材料的鑄造性能包括流動性、收縮性和偏析傾向等。流動性指液態(tài)金屬充滿鑄型的能力。收縮性是指金屬由液態(tài)凝固時和凝固后體積收縮的程度。金屬的偏析傾向指金屬凝固過程中產(chǎn)生的化學(xué)成分和組織上的不均勻,大型鑄件更容易產(chǎn)生偏析。工藝性能—鑄造性能金屬材料的鑄造性能包括流動性、收縮性36工藝性能—鍛壓性能金屬材料鍛壓后,可改變自已的形狀而不產(chǎn)生破裂的能力,如果金屬材料的可塑性好,易于鍛造而不發(fā)生破裂,即鍛造性好。銅、鋁的合金在冷態(tài)下具有很好的可鍛性,炭鋼在加熱狀態(tài)下可鍛性好,脆性材料(鑄鐵)幾乎不可鍛。(控制好加熱和冷卻規(guī)范)工藝性能—鍛壓性能金屬材料鍛壓后,可改變自已的形狀而不產(chǎn)生破37工藝性能—熱處理性能金屬材料能否通過加熱、保溫和冷卻的方法以改變內(nèi)部組織的性能,衡量指標為:淬硬性、淬透性、淬火變形及開裂趨勢、表面氧化及脫碳趨勢、過熱及過燒敏感趨勢、回火穩(wěn)定性、回火脆性。工藝性能—熱處理性能金屬材料能否通過加熱、保溫和冷卻的方法以38工藝性能—焊接性金屬材料是否容易用焊接的方法成優(yōu)良的接頭的性能稱為焊接性能。用接頭強度和母材強度對比來衡量可焊性,兩者接近可焊性好,一般低碳鋼具有良好的可焊性好,中碳鋼中等,高碳鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁合金的焊接性差。工藝性能—焊接性金屬材料是否容易用焊接的方法成優(yōu)良的接頭的性39金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬材料的各項性能金屬學(xué)基礎(chǔ)知識介紹金屬熱處理工藝概述金屬熱處理設(shè)備介紹金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬熱處理失效預(yù)防金屬學(xué)基礎(chǔ)知識金屬材料的各項性能40金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶體晶體:構(gòu)成晶體物質(zhì)的原子都是按一定幾何形狀有規(guī)則的排列,所有固體金屬和合金都是晶體。晶體與非晶體比較有如下特點:(1)組成晶體的原子在空間呈有規(guī)則排列;(2)晶體有一定的熔點;(3)晶體有各向異性。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶體晶體:構(gòu)成晶體物質(zhì)的原子都是按一定幾何形41金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶格晶格:晶體內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)是按一定規(guī)則排列的,為了便于分析研究和描述,人為地把原子看成一個點,用假想的線條將各原子中心連接起來,這樣用于描述原子在晶體中的排列形式的空間格架稱為結(jié)晶格子,簡稱晶格晶胞:為簡化起見,從晶格中取出一個能完整反映晶格結(jié)構(gòu)特征的最小單元,稱為晶胞。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶格晶格:晶體內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)是按一定規(guī)則排列42金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶格類型體心立方晶格:他的晶胞是一個立方體,在立方體的八個角和立方體的中心,各排列一下原子.屬于這類晶格類型的金屬有鎢/鉻/礬及a鐵;面心立方晶格:它的晶胞也是一下立方體.在立方體的8個角和六個面的中心,各排列一個原子.屬于這類晶格類型的金屬有銅/鋁/金及v鐵等;密排六方晶格:它的晶胞是一個立方柱體,在柱體的每個角上,以及上下底面的中心都排列一個原子,在晶胞中間還排列有三個原子.屬于這類晶格類型的金屬有鎂/鎘及鋅等。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶格類型體心立方晶格:他的晶胞是一個立方體,43金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶粒晶粒:金屬結(jié)晶后形成的外形不規(guī)則的而內(nèi)部晶體排列方向一致的每個微小晶體稱為晶粒.晶粒等級.1)晶粒度與加熱溫度有關(guān)?2)晶粒度與碳含量有關(guān)?3)晶粒度與加熱時間和保溫時間有關(guān)?4)晶粒度與加熱速度有關(guān)?金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶粒晶粒:金屬結(jié)晶后形成的外形不規(guī)則的而內(nèi)部44金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶體類型單晶體:晶體中由一個晶粒組成的晶體則稱此晶體為單晶體.單晶體中的所有晶包都按相同方向排列,單晶體材料只在特定環(huán)境下使用,用制造半導(dǎo)體硅元件所用的材料,就是單晶硅.多晶體:由許多結(jié)晶方位不同的晶粒集合組成的晶體稱為多晶體.工業(yè)中用的金屬材料一般都是多晶體.金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—晶體類型單晶體:晶體中由一個晶粒組成的晶體則45金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵的同素異構(gòu)現(xiàn)象有些金屬在固態(tài)下,其晶體結(jié)構(gòu)會隨著溫度的變化而發(fā)生變化.金屬在固態(tài)下隨溫度的改變,由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格,這種現(xiàn)象稱為金屬的通素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,由同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變得到的不同晶格的晶體,稱為同素異構(gòu)體.一般用αγδ表示。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵的同素異構(gòu)現(xiàn)象有些金屬在固態(tài)下,其晶體結(jié)構(gòu)46金屬學(xué)的基礎(chǔ)知識—鐵碳合金合金一是由兩種以上的金屬或金屬元素與非金屬元素融合而成具有金屬特性的物質(zhì)。常見的合金晶體結(jié)構(gòu):固熔體金屬化合物機械化合物金屬學(xué)的基礎(chǔ)知識—鐵碳合金合金一是由兩種以上的金屬或金屬元素47金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金鐵碳合金:鋼和鑄鐵都是以鐵和碳兩種元素為主所組成的鐵碳合金.含碳量小于2.11%的鐵碳合金叫鋼,含碳量大于2.11%的鐵碳合金叫鑄鐵.根據(jù)含碳量的不同,鐵碳合金可以分為以下幾種基本組織:

鐵素體奧氏體滲碳體珠光體萊氏體金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金鐵碳合金:鋼和鑄鐵都是以鐵和碳兩種元48金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金鐵素體—碳熔于α-Fe晶格間歇形成的間歇固熔體,稱為鐵素體.用F表示。用于鐵素體的含碳量低,所以鐵素體的組織與純鐵相似。具有良好的塑性和韌性,而強度和硬度較低。(另有δ鐵素體,是碳熔于δ-Fe晶格間歇中形成的間歇固熔體。)金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金鐵素體—碳熔于α-Fe晶格間歇形成的49金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金奧氏體—碳熔于γ-Fe晶格間隙中形成的間隙固溶體,稱為奧氏體。用A表示。由于奧氏體的溶碳比鐵素體多,因此奧氏體的強度和硬度較鐵素體高,并且是單一的固溶體,所以其塑性較好,變形抗力較低。絕大多數(shù)鋼在進行壓力加工和熱處理時,都加熱到奧氏體區(qū)域。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金奧氏體—碳熔于γ-Fe晶格間隙中形成50金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金滲碳體—滲碳體是Fe和C的金屬化合物。當(dāng)碳的含量超過在鐵中的溶解度時,多余的碳和鐵以一定的比例化合,形成Fe3C,稱為滲碳體。其含碳量為6.69%。滲碳體具有復(fù)雜的晶格,它的硬度很高,而塑性和韌性很差,脆性很大。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金滲碳體—滲碳體是Fe和C的金屬化合物51金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金珠光體—鐵素體和滲碳體組成的機械混合物,稱為珠光體,用P表示。珠光體的含量為0.77%,由于它是硬的滲碳體和軟的鐵素體相間組成的機械混合物,所以其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間,強度較高,硬度適中,有一定的塑性。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金珠光體—鐵素體和滲碳體組成的機械混合52金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金萊氏體—奧氏體和滲碳體組成的機械混合物稱為萊氏體,用Ld表示。含碳量在4.3%,萊氏體的性能和滲碳體相似,硬度很高,塑性很差。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金萊氏體—奧氏體和滲碳體組成的機械混合53熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件54金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:A點純鐵的熔點。該點的溫度是1538℃,含碳量為零。在此點溫度以上,純鐵為液態(tài),在此點溫度以下,純鐵為固態(tài)。B點1493℃,包晶轉(zhuǎn)變時,液態(tài)合金的碳溶度(0.53)金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:55金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:C點—共晶點。該點的溫度為1148℃,含碳量為4.3%的液態(tài)合金,但溫度下降到C點時,將從液態(tài)合金中結(jié)晶出奧氏體和滲碳體,所以C點稱為共晶體。含碳為4.3%的鐵碳合金,在1148℃時同時結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的轉(zhuǎn)變稱為共晶轉(zhuǎn)變。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:56金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:D點—滲碳體熔點。該點的溫度為1127℃,含碳量為6.69%。E點—溫度是1148℃,含碳量2.11%,該含碳量是碳在у-Fe中最大的溶解度。G點—純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點。該點溫度是912℃,含碳量為零。當(dāng)溫度升高時,由а-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)椐?Fe

,溫度下降時,у-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)椐?Fe

。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:57金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相同中幾個特性點的意義:H點—溫度1495℃,含碳量0.09%,是碳在δ-Fe中的最大溶解度J點—溫度1495℃,含碳量0.17%,包晶點N點—溫度1394℃,純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點,含碳量為零,у-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相同中幾個特性點的意義:58金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:S點—共析點,該點溫度為727℃,含碳量0.77%。含碳量為0.77%的奧氏體溫度下降到S點時,奧氏體中析出鐵素體和滲碳體的機械混合物,即奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。這一轉(zhuǎn)變過程稱為共析轉(zhuǎn)變。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾個特性點的意義:59Fe-Fe3C相圖中主要點的含義點ACDEGS溫度(℃)1538114811271148912727含碳量(%)04.36.692.1100.77說明純鐵熔點共晶點滲碳體的熔點碳在у-Fe中最大溶解點純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點共析點Fe-Fe3C相圖中主要點的含義點溫度(℃)1538含碳量(60金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義:ACD線—即液相線。此線以上全部是為液體,用L表示。鐵碳合金冷卻到此線開始結(jié)晶,在AC線以下從液體中結(jié)晶出奧氏體。在CD線以下結(jié)晶出滲碳體。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義:61金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義

AECF線—即固相線。合金冷卻到此線,全部結(jié)晶為固體,此線以下為固體區(qū)。在液相線和固相線之間為合金的結(jié)晶區(qū)域,這個區(qū)域內(nèi)液體與固體并存;AEC區(qū)載內(nèi)為液體+奧氏體;DCF區(qū)域內(nèi)為液體+滲碳體。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義62金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義GS線—是合金冷卻時奧氏體開始析出鐵素體的溫度線,也是加熱時鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了線。GS線通常稱為A3線。ES線—C在y-Fe中的溶解度曲線,隨溫度的變化,含碳量在0.77-2.11%之間變化,ES線通稱為Acm線。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義63金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義ECF線—共晶轉(zhuǎn)變線。合金冷卻到此線時,都要發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變,從液體合金中同時結(jié)晶出奧氏體和滲碳體的機械混合物,即萊氏體。PSK線—共析轉(zhuǎn)變線,合金冷卻到此錢,都要發(fā)生共析轉(zhuǎn)變,即從奧氏體中同時析出鐵素體和滲碳體的機械混合物,就是珠光體。PSK線簡稱為A1線。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金相圖相圖中幾條特性線的意義64相圖中幾條特殊線的意義特性線

說明ACDAECFGSESECFPSK鐵碳合金的液相線鐵碳合金的固相線冷卻時,從奧氏體中析出鐵素體的開始線,A3表示碳在奧氏體中的深解度曲線,Acm表示共晶轉(zhuǎn)變線共析轉(zhuǎn)變線,A1表示相圖中幾條特殊線的意義特性線說65金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金分類Fe-Fe3C相圖中各種不同成分的鐵碳合金,可根據(jù)其組織和性能的特點分為工業(yè)純鐵、鋼和白口鑄鐵三大類。工業(yè)純鐵含碳量小于0.0218%的鐵碳合金。鋼含碳量為0.0218%-2.11%的鐵碳合金。①共析鋼—含碳量0.77%②亞共析鋼—含碳量0.0218-0.77%③過共析鋼—含碳量0.077-2.11%

白口鑄鐵含碳量為2.11-6.69%的鐵碳合金。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鐵碳合金分類Fe-Fe3C相圖中各種不同成分66金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鋼鋼的種類含碳量(%)室溫下的組織備注共析鋼0.77片狀珠光體亞共析鋼小于0.77珠光體+鐵素體隨含碳量的不同,珠光體和鐵素體的比例也不同,含碳量愈多,則珠光體的數(shù)量也愈多。過共析鋼0.77-2.11珠光體+二次滲碳體由奧氏體中單獨析出的滲碳體稱為“二次滲碳體”用Fe3CⅡ表示,呈網(wǎng)狀,隨含碳量的增加,二次滲碳體的數(shù)量愈多。金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—鋼鋼的種類含碳量(%)室溫下的組織備注67金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—白口鑄鐵鑄鐵的種類含碳量(%)室溫下的組織備注共晶白口鑄鐵4.3珠光體+二次滲碳體+共晶滲碳體亞共晶白口鑄鐵2.11-4.3珠光體+二次滲碳體+低溫萊氏體把珠光體+滲碳體稱為低溫萊氏體,以L,D表示過共晶白口鑄鐵4.3-6.69一次滲碳體+低溫萊氏體我們把從液態(tài)合金中結(jié)晶出的滲碳體,稱為一次滲碳體,以Fe3C1表示金屬學(xué)基礎(chǔ)知識—白口鑄鐵鑄鐵的種類含碳量(%)室溫下的組68總結(jié)鐵碳合金在1148℃時發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變組織是奧氏體+共晶滲碳體。在727℃時發(fā)生共析轉(zhuǎn)變,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。室溫下,鋼的組織中都有珠光體,而白口鑄鐵中都有萊氏體—珠光體和滲碳體的機械混合物??偨Y(jié)鐵碳合金在1148℃時發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變組織是奧氏體69金屬熱處理工藝概述金屬材料的各項性能金屬學(xué)基礎(chǔ)知識介紹金屬熱處理工藝概述金屬熱處理設(shè)備介紹金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬熱處理失效預(yù)防金屬熱處理工藝概述金屬材料的各項性能70金屬熱處理工藝概述金屬構(gòu)件機械力學(xué)性能由兩部分組成:方法一:結(jié)合選材、幾何尺寸設(shè)計(材料力學(xué)),成形工藝來實現(xiàn)金屬構(gòu)件的機械力學(xué)性能。金屬熱處理工藝概述金屬構(gòu)件機械力學(xué)性能由兩部分組成:71金屬熱處理工藝概述金屬構(gòu)件機械力學(xué)性能由兩部分組成:方法二:通過改變金屬構(gòu)件的內(nèi)部微觀金相組織來實現(xiàn)其機械及力學(xué)性能(也包括加工性能);這由金屬熱處理實現(xiàn)。金屬熱處理工藝概述金屬構(gòu)件機械力學(xué)性能由兩部分組成:72金屬熱處理工藝概述熱處理基本原理:熱處理是指金屬或合金在固態(tài)范圍內(nèi),通過一定的加熱、保溫和冷卻方法,以改變金屬或是合金內(nèi)部組織,而得到所需性能的一種工藝操作,在加熱社冷卻時內(nèi)部組織變化的規(guī)律稱為熱處理原理。金屬熱處理工藝概述熱處理基本原理:熱處理是指金屬或合金在固態(tài)73金屬熱處理工藝概述

鋼的各實際臨界點的含義:AC1:加熱時珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度Ar1:冷卻時,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的溫度AC3:加熱時,鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度Ar3:冷卻時,奧氏體中析出鐵素體的開始溫度Accm:加熱時二次滲碳體熔入奧氏體的溫度;Arcm:冷卻時,二次滲碳體從奧氏體中析出的開始溫度金屬熱處理工藝概述鋼的各實際臨界點的含義:74金屬熱處理工藝概述—鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變在Fe-Fe3C相圖中,鋼的各種組織轉(zhuǎn)變溫度點在A1、A3、Acm也稱為臨界點。這些溫度點都是在極為緩慢的加熱和冷卻條件下測得的,實際生產(chǎn)上加熱和冷卻的速度都比較快,所以組織轉(zhuǎn)變溫度都有偏移,速度越快,偏離越大,加熱時溫度向臨界點上移,以AC1,AC3,Acm表示,冷卻時臨界點下移,以Ar1,Ar3,Arcm表示金屬熱處理工藝概述—鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變75金屬熱處理工藝概述—鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變根據(jù)冷卻方式的不同,奧氏體轉(zhuǎn)變可以分為兩種:連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變和等溫冷卻轉(zhuǎn)變。所謂連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變就是奧氏體在連續(xù)冷卻過程中進行的轉(zhuǎn)變。等溫冷卻轉(zhuǎn)變就是奧氏體過冷到A1以下在某一溫度下保持一段時間,在等溫過程中進行轉(zhuǎn)變。金屬熱處理工藝概述—鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變76金屬熱處理工藝概述—等溫轉(zhuǎn)變鋼的等溫轉(zhuǎn)變等溫轉(zhuǎn)變曲線就是過冷奧氏體在不同過冷度下的等溫過程中,轉(zhuǎn)變溫度,轉(zhuǎn)變時間與轉(zhuǎn)變產(chǎn)物量(轉(zhuǎn)變開始及終了)的關(guān)系曲線。每一種鋼都有各自的C曲線,從曲線中就可以知道不同溫度、時間、組織的相互關(guān)系。金屬熱處理工藝概述—等溫轉(zhuǎn)變鋼的等溫轉(zhuǎn)變77總結(jié)熱處理就是通過控制鋼的加熱溫度、保溫時間及冷卻時間來改變鋼的性能,以滿足加工或使用要求的工藝過程??偨Y(jié)熱處理就是通過控制鋼的加熱溫度、保溫時間及冷卻時間來78熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件79熱處理質(zhì)量管控-CQI-9教材課件80金屬熱處理工藝概述—熱處理工藝的分類整體熱處理(第一類):整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。退火、淬火、正火、回火表面熱處理(第二類):表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝火焰淬火、感應(yīng)淬火金屬熱處理工藝概述—熱處理工藝的分類整體熱處理(第一類):整81金屬熱處理工藝概述—熱處理工藝的分類化學(xué)熱處理(第三類):化學(xué)熱處理是通過改變工件表層,化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬鋁的熱處理(第四類):T6(固熔+人工時效)T4(固熔+自然失效)金屬熱處理工藝概述—熱處理工藝的分類化學(xué)熱處理(第三類):化82整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—空氣中冷卻,正火效果同退火相似,只是得到的組織更細,能改善材料的切削性能淬火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—在水、油或其他無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻?;鼗穑杭訜嶂粮哂谑覝囟陀?50℃的某一適當(dāng)溫度—長時間保溫—冷卻,淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,消除工件脆性。整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到83金屬熱處理工藝概述—退火退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織維備。臨界溫度以上:完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、均勻化退火(擴散退火)臨界溫度以下:再結(jié)晶退火、中間退火(軟化退火)、去應(yīng)力退火金屬熱處理工藝概述—退火退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻84金屬熱處理工藝概述—退火退火的目的:

1)降低硬度,便于切削加工。

2)消除鍛、鑄、焊接件的組織缺陷

3)細化晶粒,改善組織,作為預(yù)備熱處理為最終熱處理作準備。

4)消除應(yīng)力,防止變形和開裂。金屬熱處理工藝概述—退火退火的目的:85金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火

1、把鋼加熱到Ac3以上,保溫一段時間,使鋼完全變成奧氏體組織,然后緩慢冷卻到600攝氏度左右出爐空冷的方法,成為完全退火,完全退火的主要用于亞共析鋼的中小型鑄件和鍛件,大型的鑄件和鍛件易變形,開裂。

2、不能用于過共析鋼,否則會產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物,降低其韌性。金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火86金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的目的

1)細化晶粒,消除魏氏組織和帶狀組織

2)降低硬度、提高塑性、消除內(nèi)應(yīng)力,利于加工

3)對于鑄件可消除粗晶,提高沖擊韌性、塑性和強度金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的目的87金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):

1、加熱溫度:一般是AC3+(30-50)攝氏度;

2、加熱速度:碳鋼件和合金元素含量低、形狀簡單的工件,可不控制加熱速度。但對形狀復(fù)雜,或是中、高合金鋼,則應(yīng)控制加熱速度,這是因為形狀復(fù)雜的件加熱時易變形。推薦:5-10T,150-200攝氏度/小時15-30T,100-120攝氏度/小時,大于50T,50-75攝氏度/小時金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):88金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):

3、保溫時間:最簡單的計算方式是按有效厚度計算。在箱式爐中退火時,其保溫時間從爐溫到達規(guī)定溫度算起。一般按照

2-2.5min/mm計算。工作愈大,裝量愈多,保溫時間愈長。也可以用保溫時間=(3-4)+(0.4-0.5)Q計算,Q為裝爐量。金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):89金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):

4、冷卻速度一般按實際要求而定,冷得太快,則硬度高,不便加工,太慢則珠光體片粗大。一般冷卻速度是:炭鋼100-200攝氏度/小時,低合金鋼50-100攝氏度/小時,中高合金鋼30-50攝氏度/小時。完全退火不適用于過共析鋼,因為加熱到Acm以上時,過共析鋼在隨后冷卻的過程中易得到網(wǎng)狀滲碳體組織,增加鋼的脆性及硬度,對機械加工及淬火帶來不利影響。金屬熱處理工藝概述—完全退火完全退火的工藝參數(shù):90金屬熱處理工藝概述—不完全退火

不完合退火的定義將鋼加熱到AC1-AC3之間,經(jīng)保溫后緩慢冷卻的方法,稱為不完全退火。它適用于過共析鋼(無網(wǎng)狀碳化物),很少用于亞共析鋼,當(dāng)存在網(wǎng)狀碳化物,應(yīng)采用正火消除后,方可采用不完全退火。金屬熱處理工藝概述—不完全退火不完合退火的定義91金屬熱處理工藝概述—不完全退火不完全退火的目的降低硬度,提高塑性、消除內(nèi)應(yīng)力,改善切削加工性這種退火,鋼的組織尚未全部奧氏體話,即鐵素體和滲碳體未完全溶于奧氏體,所以退火后只能改變珠光體的組織得到球狀珠光體,不細化組織。不完全退火除溫度低些處,其它工藝參數(shù)與完全退火相同。金屬熱處理工藝概述—不完全退火不完全退火的目的92金屬熱處理工藝概述—等溫退火

等溫退火的定義將鋼加熱到AC1或AC3以上,保溫一定時間以后,迅速冷卻到Ar以下某一溫度,并在此溫度下停留一定時間后,出爐冷卻。等溫溫度按需要獲得的組織和硬度選擇。溫度高可得到珠光體,但硬度低。溫度低可得到索氏體和屈氏體,但硬度高;等溫退火適用于合金鋼。金屬熱處理工藝概述—等溫退火等溫退火的定義93金屬熱處理工藝概述—等溫退火

等溫退火的目的:由于奧氏體等溫分解在恒溫,得到均勻的珠光體,獲得均勻的機械性能,特別是大截面的零件;等溫溫度高,晶粒較粗大,硬度低;反之,晶粒較細,硬度高。可以采用一般退火方法難以得到珠光體組織的鋼得到珠光體,以利于切削加工,并縮短生產(chǎn)周期。金屬熱處理工藝概述—等溫退火等溫退火的目的:94金屬熱處理工藝概述—等溫退火

等溫退火工藝參數(shù):加熱溫度,等溫溫度及保溫時間根據(jù)C曲線,性能要求,截面尺寸等確定;等溫時間的長短由等溫溫度和C曲線的轉(zhuǎn)變終了線交點來確定。為了保證轉(zhuǎn)變完成,一般等溫時間比選定的時間要延長一些。碳鋼:1-2H,低、中合金鋼3-5H金屬熱處理工藝概述—等溫退火等溫退火工藝參數(shù):95金屬熱處理工藝概述—等溫退火等溫退火工藝參數(shù)等溫后的冷卻從加熱溫度冷到等溫溫度時,這一段的冷卻速度,不受嚴格限制。如果從經(jīng)濟角度考慮,冷卻速度應(yīng)快些,這樣可以縮短工藝周期;等溫退火時奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體時是在等溫時進行的,所以等溫完了,則轉(zhuǎn)變結(jié)束,隨后的冷卻速度,不會改變組織形態(tài),對硬度也無明顯影響。金屬熱處理工藝概述—等溫退火等溫退火工藝參數(shù)96金屬熱處理工藝概述---球化退火球化退火的定義球化退火是為了獲得球狀(實際是顆粒狀)球光體而進行的退火一般來講,含碳量高易球化。含碳0.45以上的碳鋼,都可以球化,但隨著含碳量降低,球化愈來愈困難。球化退火是不完全退火的特例和發(fā)展。金屬熱處理工藝概述---球化退火球化退火的定義97金屬熱處理工藝概述---球化退火球化退火的目的:降低硬度,提高塑性和韌性,改變切削性能;球化退火組織對以后的淬火有利,與片狀碳化物相比,球狀碳化物加熱時溶解速度比較慢,因而可以阻礙晶粒長大,獲得細晶粒??勺鳛榇慊鹎暗念A(yù)備熱處理。金屬熱處理工藝概述---球化退火球化退火的目的:98金屬熱處理工藝概述---均勻化(擴散)退火均勻化(擴散)退火的目的:適用于鑄錠和大型鑄件,對于高合金鋼鍛件是為后續(xù)的熱處理和機加工作準備消除鑄錠和鑄件的枝狀偏析,是成分和組織均勻,提高性能,易于切削;晶粒粗大,需再進行一次完全退火或正火加以細化;加熱溫度高,生產(chǎn)周期長,能耗大金屬熱處理工藝概述---均勻化(擴散)退火均勻化(擴散)退火99金屬熱處理工藝概述---均勻化(擴散)退火均勻化(擴散)退火工藝參數(shù):加熱溫度:Ac3或Acm以上150-300攝氏度;加熱速度:一般100-200攝氏度/小時保溫溫度:一般1.5-2.5min/mm或8.5+Q/4(裝爐量大時)冷卻速度:一般50攝氏度/H,降溫到600攝氏度下出爐空冷。金屬熱處理工藝概述---均勻化(擴散)退火均勻化(擴散)退火100金屬熱處理工藝概述---再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火的目的用于恢復(fù)冷變形的組織與性能(如冷軋、冷拉和冷沖件)消除冷作硬化和內(nèi)應(yīng)力當(dāng)鋼件冷變形不均勻或處于臨界變形量(5%-15%)時,施以再結(jié)晶,易造成晶粒粗大在再結(jié)晶溫度以上加熱,其受成分/變形量/退火保溫時間影響。金屬熱處理工藝概述---再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火的目的101金屬熱處理工藝概述---再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火工藝參數(shù)加熱溫度:Ac1以下,一般650~700攝氏度加熱速度:一般100-200攝氏度/小時保溫時間:8.5+Q/4(為裝爐量T)冷卻速度:可不受限制金屬熱處理工藝概述---再結(jié)晶退火再結(jié)晶退火工藝參數(shù)102金屬熱處理工藝概述---中間軟化退火中間(軟化)退火的目的用于冷變形加工工序之間消除應(yīng)力、降低硬度、恢復(fù)塑性工藝參數(shù)與低溫退化相似金屬熱處理工藝概述---中間軟化退火中間(軟化)退火的目的103整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—空氣中冷卻,正火效果同退火詳細,只是得到的組織更細,能改善材料的切削性能淬火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—在水、油或其他無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻?;鼗穑杭訜嶂粮哂谑覝囟陀?50℃的某一適當(dāng)溫度—長時間保溫—冷卻,淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,消除工件脆性。整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到104金屬熱處理工藝概述---正火正火的定義正火的冷卻速度比退火要快,生產(chǎn)周期短,設(shè)備利用率高,正火后可得到細片狀珠光體;適用于低、中碳鋼和低合金鋼,對高碳鋼和高合金鋼不常采用(僅當(dāng)有網(wǎng)狀碳化物時采用),因為會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。用于淬火返工件,消除內(nèi)應(yīng)力和細化組織,以防止重淬時的變形和開裂。金屬熱處理工藝概述---正火正火的定義105金屬熱處理工藝概述---正火正火目的提高低碳鋼的硬度,改善切削加工性;細化晶粒改善組織,消除魏組織、帶狀組織、大塊狀鐵素體和網(wǎng)狀碳化物為最后熱處理做準備消除內(nèi)應(yīng)力,提高低碳鋼性能,作最后熱處理金屬熱處理工藝概述---正火正火目的106金屬熱處理工藝概述---正火正火工藝參數(shù)加熱溫度:一般正火溫度為Ac3或Acm+30~50攝氏度,但實際生產(chǎn)中一般都采用更高的溫度,這樣可以是奧氏體很快完成轉(zhuǎn)變,縮短生產(chǎn)周期,合金鋼內(nèi)的合金元素阻礙奧氏體轉(zhuǎn)變,所以鋼中合金元素越多,正火溫度可以選的稍高些。金屬熱處理工藝概述---正火正火工藝參數(shù)107金屬熱處理工藝概述---正火正火工藝參數(shù)加熱時間:加熱時間的計算可參考下面的公式:T=K*D,式中:T-加熱時間(S)K-不同鋼類及不同爐子的加熱系數(shù)(S/MM)D-工件有效厚度冷卻方法:一般小件在空氣中冷卻。對于大件則可用吹風(fēng)或噴霧冷卻。具體冷卻條件的選擇由鋼號、工件尺寸和形狀等具體確定。金屬熱處理工藝概述---正火正火工藝參數(shù)108整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—空氣中冷卻,正火效果同退火相似,只是得到的組織更細,能改善材料的切削性能淬火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—在水、油或其他無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻?;鼗穑杭訜嶂粮哂谑覝囟陀?50℃的某一適當(dāng)溫度—長時間保溫—冷卻,淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,消除工件脆性。整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到109金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的定義將鋼加熱到Ac1或Ac3以上的某一溫度,保溫后,迅速進行冷卻,以獲得馬氏體的工藝過程,成為淬火,可根據(jù)加熱方式/加熱溫度/介質(zhì)和冷卻方式和介質(zhì)進行分類金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的定義110金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的分類:常見的有:(1)單液淬火(水),形狀簡單的碳鋼和合金鋼件(2)雙液淬火(先水后油),形狀復(fù)雜的碳素鋼(特備是高碳素鋼)(3)分級淬火(熔鹽)-形狀復(fù)雜,精度高的滾動軸承和齒輪(4)等溫淬火(先水后油+后入等溫浴槽)-形狀復(fù)雜、高硬度、高沖擊韌性的彈簧、齒輪。金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的分類:111金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的目的:獲得馬氏體組織,提高硬度、強度和耐磨性減少內(nèi)應(yīng)力,避免變形和開裂與隨后的回火工序結(jié)合,使零件獲得良好的綜合機械性能金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的目的:112金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)加熱溫度:鋼的化學(xué)成分是確定加熱溫度的主要依據(jù)。對亞共析鋼,一般是加熱到Ac3以上30-50攝氏度,過共析鋼的加熱溫度為Ac1以上30-50攝氏度,共析鋼通常采用與過共析鋼相同的淬火溫度。金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)113金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)加熱時間:一般由兩部分時間組成,零件加熱到淬火溫度所需要的升溫時間,以及為了使零件燒透和奧氏體的均勻化所需要的保溫時間。對于尺寸小的零件,一般不分開計算。大型零件需要較長時間才能燒透,升溫和保溫時間可以分開計算。推薦t=a*K*D(min)a-加熱系數(shù);K-加熱時的裝爐修正系數(shù);D-工件的有效厚度(mm)金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)114金屬熱處理工藝概述---淬火淬火加熱介質(zhì)空氣一般電阻爐如箱式爐、井式爐的加熱介質(zhì)都是空氣、燃燒氣用煤氣、天然氣作為熱源,其主要成分是CO和CH4熔鹽一般把中性鹽如BaC12,Nac1,kc1等按一定比例配合、融化,將工件浸入其中,通過熔鹽的溫度將鋼加熱到淬火溫度金屬熱處理工藝概述---淬火淬火加熱介質(zhì)115金屬熱處理工藝概述---淬火淬火工藝參數(shù)冷卻方法:單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火和預(yù)冷淬火等冷卻介質(zhì):水(急冷介質(zhì),同時又是最便宜、安全、無公害的介質(zhì)。但不是理想的介質(zhì)高低溫區(qū)的冷卻速度快)、鹽水和堿水溶液、礦物油、堿裕與鹽浴以及其他水溶液;三硝(NaN03\NaN02\KN03)金屬熱處理工藝概述---淬火淬火工藝參數(shù)116金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)加熱時間:一般由兩部分時間組成,零件加熱到淬火溫度所需要的升溫時間,以及為了使零件燒透和奧氏體的均勻化所需要保溫時間。對于尺寸小的零件,一般不分開計算。大型零件需要較長時間才能燒透,升溫和保溫時間可以分開計算。金屬熱處理工藝概述---淬火淬火的工藝參數(shù)117整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—緩慢冷卻,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—空氣中冷卻,正火效果同退火相似,只是得到的組織更細,能改善材料的切削性能淬火:加熱到適當(dāng)溫度—保溫—在水、油或其他無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。回火:加熱至高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度—長時間保溫—冷卻,淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,消除工件脆性。整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理退火:加熱到118金屬熱處理工藝概述---回火回火的定義回火是將淬火后的工件,加熱到A1以下某一個溫度,保溫后冷卻至室溫。回火是對淬火的調(diào)整和補充,兩工序緊密聯(lián)系在一起,構(gòu)成最終熱處理回火包括:低溫回火、中溫回火和高溫回火回火的目的:減少應(yīng)力和脆性;調(diào)整工件的機械性能;穩(wěn)定工件尺寸;改善加工性能。金屬熱處理工藝概述---回火回火的定義119金屬熱處理工藝概述---回火回火是組織和性能的變化:溫度低于100攝氏度時,鋼的體積沒有變化,馬氏體沒有分解在100-200攝氏度時,鋼的體積發(fā)生收縮,馬氏體開始分解,由于溫度較低,馬氏體中的碳并未全部析出,此時組織稱為回火馬氏體。應(yīng)力開始消除。金屬熱處理工藝概述---回火回火是組織和性能的變化:120金屬熱處理工藝概述---回火回火時組織和性能的變化:在200-300攝氏度時,馬氏體分解的同時,殘余奧氏體也開始轉(zhuǎn)變,所以體積膨脹,在此溫度區(qū)間,殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w。在300-400攝氏度范圍內(nèi),E碳化物逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3C,到350攝氏度馬氏體分解基本結(jié)束,此時內(nèi)應(yīng)力大量消除。金屬熱處理工藝概述---回火回火時組織和性能的變化:121金屬熱處理工藝概述---回火回火時組織和性能的變化:如繼續(xù)升高溫度(>400攝氏度),滲碳體質(zhì)點聚焦長大球化,回火溫度越高,滲碳體質(zhì)點越大,鋼的硬度、強度下降,韌性提高。)總的趨勢是:回火溫度升高,強度、硬度降低而塑性、韌性提高。金屬熱處理工藝概述---回火回火時組織和性能的變化:122金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類低溫回火:回火溫度為150-250攝氏度,回火后組織為回火馬氏體,低溫回火的目的是保持高硬度HRC58-64的前提下,降低鋼的脆性和減少淬火應(yīng)力,是零件有高硬度和高耐磨性而不崩裂。一般多用于刃具、量具、冷變形模具、滾動軸承以及滲碳或表面淬火的零件金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類123金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類中溫回火:回火溫度為350-500攝氏度,回火后組織為回火屈氏體,回火硬度在HRC35-45之間。中溫回火可使鋼獲得高的彈性極限和屈服極限強度,因為廣泛用于彈簧、發(fā)條。熱鍛模具的回火。(要避免在回火脆性溫度:250~400攝氏度)金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類124金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類高溫回火:回火溫度為500-650攝氏度,也稱調(diào)質(zhì)處理?;鼗鸷蠼M織為回火索氏體,也可以獲得較低的硬度、強度和較高塑性韌性。適用于受沖擊、交變載荷下使用的零件。如連桿、軸和螺栓等。金屬熱處理工藝概述---回火回火的種類125金屬熱處理工藝概述---回火回火工藝參數(shù):回火時間的確定:T=a*D+b(T-回火時間;a-回火系數(shù)(min/mm);D-工件有效厚度(mm);b-時間基數(shù),一般取10?20(min)?;鼗鸷罄鋮s:一般在空氣中冷卻。也可在水或油中快冷。金屬熱處理工藝概述---回火回火工藝參數(shù):126金屬熱處理工藝概述---回火回火操作注意事項:工件應(yīng)及時回火,否則會造成變形和開裂,有時防止開裂,工件未冷到室溫即入爐回火;鹽爐加熱淬火后在空氣爐中回火,則工件應(yīng)洗干凈,否則會被腐蝕。高合金鋼,如高速鋼要進行2-3次回火,回火后必須冷到室溫才能在入爐中進行第二次回火。金屬熱處理工藝概述---回火回火操作注意事項:127整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理表面熱處理是128金屬熱處理工藝概述---表面淬火表面淬火的定義:工件在交變的磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流,利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)使工件表面局部或整體加熱并快速冷卻,這種淬火工藝稱為感應(yīng)淬火通常在整體熱處理(退火、正火或調(diào)質(zhì)后)進行表面淬火種類很多,有火焰淬火和高、中、工頻感應(yīng)淬火(8-250KHz,500-800KHz,50Hz)、電接觸表面淬火、激光和電子束等。金屬熱處理工藝概述---表面淬火表面淬火的定義:129金屬熱處理工藝概述---表面淬火表面淬火的目的:獲得高強度和高耐磨性的馬氏體表面層改善疲勞強度中心保持原來的組織和良好的韌性可以部分代替化學(xué)熱處理,用碳鋼或低合金鋼代替高合金鋼,縮短工藝周期,提高生產(chǎn)率。金屬熱處理工藝概述---表面淬火表面淬火的目的:130整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理化學(xué)熱處理:化學(xué)熱處理是通過改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理化學(xué)熱處理:131金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體滲碳的定義:將工件裝入密閉的滲碳爐內(nèi),通入氣體化學(xué)劑(甲烷、乙烷等)或液體化學(xué)劑(煤油或苯、酒精、丙酮等)在高溫下分解出活性碳原子,滲入工件表面,以獲得高碳表面層的一種工藝,有井式爐的滴注法和箱式爐或連續(xù)爐的通氣法。適用范圍于低碳鋼和低碳合金鋼,在沖擊條件下工作的滲碳耐磨零件。如汽車齒輪、活塞銷和機床主軸。金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體滲碳的定義:132金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體滲碳的目的:獲得高碳的表面層,提高零件表面的硬度和耐磨性心部保持原有的高韌性和高塑性,并提高零件的抗疲勞性能可控制滲碳層溶度,質(zhì)量穩(wěn)定滲碳后可直接淬火,生產(chǎn)周期短金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體滲碳的目的:133金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體氮化的定義是指將零件置于含有大量活性氮原子氣氛(氨氣)的密閉爐中,在一定的溫度和壓力下,是氮原子滲入零件表面,隨后零件不再進行任何熱處理;滲氮在鋼的相變溫度以下進行(450?600)攝氏度,變形小;適用于承受沖擊載荷及交變載荷、耐磨性和疲勞強度要求高、耐高溫和耐腐蝕條件下的零件(高速齒輪、主軸、重要模具)金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體氮化的定義134金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體氮化的目的:提高零件表面的硬度和耐磨性提高零件抗疲勞強度、降低缺口敏感性改善在水、蒸汽和堿性溶液中的耐腐蝕性氮化前需要進行調(diào)質(zhì)處理,以保證零件具有均勻組織和良好的綜合機械性能金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體氮化的目的:135金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體碳氮共滲的定義:是指在具有滲碳、氮化能力的混合氣體(氨氣、甲烷)中,將零件加熱至一定溫度,使表面同時滲入碳、氮兩種原子的一種工藝操作,可分為:高溫氣體碳氮共滲:800-900攝氏度,以滲碳為主,適用于一般碳鋼和低合金鋼低溫氣體碳氮共滲:500-600攝氏度,以滲氮為主,適用于高速鋼的切削工具和模具。金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體碳氮共滲的定義:136金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體碳氮共滲的目的:兼有滲碳和氮化的共同作用零件表面硬度、耐磨性、抗腐蝕性和疲勞強度比滲碳高(特別是低溫碳氮共滲)對于高溫碳氮共滲,由于氮的滲入,將增加滲層的淬透性和回火穩(wěn)定性,是普通碳鋼在某些情況下代替合金鋼金屬熱處理工藝概述---化學(xué)熱處理氣體碳氮共滲的目的:137整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理鋁的熱處理:T6(固熔+人工時效)T4(固熔+自然失效)整體熱處理表面熱處理化學(xué)熱處理鋁的熱處理鋁的熱處理:138金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理固熔熱處理的定義將合金加熱到相變溫度,保溫一段時間,使溶質(zhì)組元充分溶解,然后快速冷卻以獲得一種過飽和固熔體,這一工藝過程稱為固熔熱處理,其目的是把合金中最大量實際可溶解的硬化溶于固熔體中;提高鋁合金強度、硬度的熱處理工藝包括三個步驟:

---固熔熱處理-可熔相溶解---淬火-過飽和固熔體的形成

---時效-在室溫下或升溫下溶質(zhì)原子的沉淀析出。金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理固熔熱處理的定義139金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理固熔熱處理的工藝參數(shù):淬火溫度:取決于合金成分和共晶溫度(不宜過高或過低,加熱爐的誤差控制不超過5攝氏度)固熔處理時間:取決于熱處理前顯微組織、加熱方式、零件的尺寸和加工狀態(tài)、合金的成分、裝爐量多少淬冷延遲:零件轉(zhuǎn)移到淬火時間,不超過10-15秒冷卻速度:取決于淬火介質(zhì)的種類與溫度及零件的有效厚度,越快越好,一般用水作淬火介質(zhì)(60-80攝氏度)金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理固熔熱處理的工藝參數(shù):140金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理時效處理的定義將過飽和固熔體合金在室溫或加熱到一定溫度,保持相當(dāng)長的時間,使溶質(zhì)組元富集或析出第二相以獲取強化的工藝過程,即鋁合金淬火后的強度和硬度隨時間增長而顯著提高的現(xiàn)象,時效在常溫下發(fā)生,稱為自然時效,在某一溫度范圍內(nèi)(如100-200攝氏度)內(nèi)發(fā)生,稱為人工時效。金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理時效處理的定義141金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理影響時效的因素:從淬火到人工時效的停留時間合金的化學(xué)成分固熔處理工藝(溫度高、時間長)最適宜的時效溫度金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理影響時效的因素:142金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理時效處理的工藝參數(shù)一般考慮加熱溫度和保溫時間,加熱速度和冷卻速度的影響較小,不考慮自然時效:一般不少于4晝夜人工時效:一般150-180攝氏度,6-12H可采用多級人工時效金屬熱處理工藝概述---鋁的熱處理時效處理的工藝參數(shù)143金屬熱處理設(shè)備金屬材料的各項性能金屬學(xué)基礎(chǔ)知識介紹金屬熱處理工藝概述金屬熱處理設(shè)備介紹金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬熱處理失效預(yù)防金屬熱處理設(shè)備金屬材料的各項性能144金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備熱處理爐

--電阻爐

--燃燒爐

--煤氣爐金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備熱處理爐145金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備加熱裝置:火焰噴燒感應(yīng)加熱等離子體加熱通電電阻加熱金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備加熱裝置:146金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備表面改性裝置:氣相沉淀和離子注入表面氧化裝置:發(fā)藍槽或發(fā)黑槽金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備表面改性裝置:147金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備表面機械強化裝置:拋丸機和輥壓機金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備表面機械強化裝置:148金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備淬火冷卻設(shè)備:淬火槽噴射式淬火裝置壓力淬火機金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備淬火冷卻設(shè)備:149金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備工藝參數(shù)檢驗控制儀表

---流量計(氣體、液體)

---熱電偶(控制型、顯示型)

---壓力儀表(如噴射淬火液控制)金屬熱處理設(shè)備---主要設(shè)備工藝參數(shù)檢驗控制儀表150金屬熱處理設(shè)備---輔助設(shè)備清洗清理設(shè)備,如脫脂爐清洗設(shè)備爐氣氛發(fā)生器、加熱介質(zhì)、滲劑制備淬火介質(zhì)循環(huán)冷卻裝置起重運輸機械:如天車等金屬熱處理設(shè)備---輔助設(shè)備清洗清理設(shè)備,如脫脂爐清洗設(shè)備151金屬熱處理設(shè)備---輔助設(shè)備質(zhì)量檢驗設(shè)備:金相顯微鏡、切割設(shè)備、硬度儀動力輸送管路及輔助設(shè)備;煤氣管道等防火、除塵等生產(chǎn)安全設(shè)備:淬火爐旁邊的欄桿等工夾具:如零件的盛裝容器等。金屬熱處理設(shè)備---輔助設(shè)備質(zhì)量檢驗設(shè)備:金相顯微鏡、切割設(shè)152熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬材料的各項性能金屬學(xué)基礎(chǔ)知識介紹金屬熱處理工藝概述金屬熱處理設(shè)備介紹金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬熱處理失效預(yù)防熱處理關(guān)鍵參數(shù)金屬材料的各項性能153熱處理關(guān)鍵參數(shù)熱處理產(chǎn)品特性熱處理過程特性熱處理性能指標熱處理關(guān)鍵參數(shù)熱處理產(chǎn)品特性154金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---產(chǎn)品特性材料名稱(SAE的編號、GB材料編號)化學(xué)成分硬度(布氏硬度–

低硬度范圍,洛氏硬度C,A,B和15N-高硬度范圍,維氏硬度)淬硬深度(總深度有效深度淬硬位置)注:通常總深度比有效深度多0.25mm到0.38mm金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---產(chǎn)品特性材料名稱(SAE的編號、GB155金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---過程特性驗證裝載率在具體溫度下的時間淬火間隔時間淬火介質(zhì)的控制(如溫度、濃度、冷卻曲線等)冷卻速度氣氛控制加熱速度回火溫度微觀組織結(jié)構(gòu)評定淬火深度的測量(如適用)最終發(fā)貨前的檢驗防止混料等金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---過程特性驗證裝載率在具體溫度下156金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬硬性的定義指鋼在正常淬火條件下,以超過臨界冷卻速度所形成的馬氏體能夠達到的最高硬度,以淬火加熱時溶于鋼的高溫奧氏體中含碳量及淬火后所得到的馬氏體組織的數(shù)量來具體決定,用HRC硬度來表示。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬硬性的定義157金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬硬性的決定因素主要與鋼中的含碳量有關(guān),固熔在奧氏體中的含碳量愈多,淬火后所得到的馬氏體組織的數(shù)量越多,淬火后的硬度值也愈高。在實際操作中由于工件尺寸,冷卻介質(zhì)的冷卻速度和加熱時所形成的奧氏體晶粒度的不同影響淬硬性。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬硬性的決定因素158金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性的定義淬透性也叫可透性,是指鋼在淬火時能夠得到的淬硬層深度,是衡量各個不同鋼種接受淬火能力的重要指標之一;淬硬層深度,也叫淬透層深度,是指由鋼的表面量到鋼的半馬氏體區(qū)(組織中馬氏體占50%線,其中50%為珠光體類型組織)組織處的深度(也有個別鋼種如工具鋼,軸承鋼需量到90%或95%的馬氏體組織處)。鋼的淬硬層深度越大,就表明這種鋼的淬透性越好。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性的定義159金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性的測定方法:(1)結(jié)構(gòu)鋼末端淬透性實驗法;(2)碳素工具鋼淬透性試驗法;(3)計算法淬透性主要與鋼的臨界冷卻速度有關(guān),臨界冷卻速度愈低,淬透性一般也愈高。值得注意的是:淬透性好的鋼,淬硬性不一定高,而淬透性低的鋼也可能具有高的淬硬性鋼的淬透性指標。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性的測定方法:160金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性考核鋼件經(jīng)熱處理后的綜合機械性能,能否滿足使用性能的要求;另外一方面為熱處理工藝人員在淬火過程中,能否滿足不形成裂紋及減少變形方面提供理論依據(jù)。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬透性考核鋼件經(jīng)熱處理161金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬火變形和開裂鋼件的內(nèi)應(yīng)力(包括機械加工應(yīng)力和熱處理應(yīng)力)達到或超過鋼的屈服強度時,鋼件將發(fā)生變形(包括尺寸和形狀的改變),而內(nèi)應(yīng)力超過或達到鋼的破斷抗力時,鋼件將發(fā)生裂紋或?qū)е落摷屏眩淮慊鹱冃问菬崽幚淼谋厝悔厔?,而開裂是可能趨勢。如果鋼材原始成分及組織質(zhì)量良好、工件形狀設(shè)計合理、熱處理工藝得當(dāng),則可減少變形及避免開裂。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標淬火變形和開裂162金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標氧化當(dāng)零件在空氣中加熱,如在空氣爐中,或者在含有氧氣、二氧化碳和水等其他介質(zhì)中加熱,鋼中的鐵原子、合金元素會與上述氧化性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成氧化物,叫氧化。氧化使鋼件表面粗糙不平,增加熱處理后的清理工作,而且有影響淬火時的冷卻速度的均勻性,熱處理時應(yīng)對鋼件采取保護措施,以防止氧化。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標氧化163金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標脫碳在發(fā)生氧化的同時,還會出現(xiàn)另外一種現(xiàn)象—脫碳。爐氣中的氧氣、氫氣、二氧化碳和水等,還可以與奧氏體中的碳作用,這樣,工件表面的碳就減少了脫碳的結(jié)果,是工件表面含碳量降低,本來是高碳鋼的成分,發(fā)生脫碳后其表層變成中碳鋼,甚至低碳鋼,不僅降低淬火硬度,而且容易產(chǎn)生淬火裂紋,熱處理應(yīng)對鋼件采取保護措施,以防止脫碳。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標脫碳164金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標過熱與過燒鋼件在高溫加熱時,引起奧氏體晶粒粗大的現(xiàn)象,叫過熱;同樣,在更高的溫度下加熱,不僅是奧氏體晶粒粗大,而且晶粒間因氧化而出現(xiàn)氧化物或局部熔化的現(xiàn)象,叫過燒。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標過熱與過燒165金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標過熱與過燒過熱與過燒都是鋼在超過正常加熱溫度情況下形成的缺陷,鋼件熱處理時的過熱不僅增加淬火裂紋的可能性,而且又會顯著降低鋼的機械性能。所以對過熱的鋼,必須通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砑右酝炀龋贿^燒的鋼件無法再挽救,職能報廢。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標過熱與過燒166金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火穩(wěn)定性淬火鋼進行回火時,合金鋼與碳鋼相比,隨著回火溫度的升高,硬度值緩慢下降,這種現(xiàn)象稱為回火穩(wěn)定性?;鼗鸱€(wěn)定性可用不同回火溫度的硬度值,即回火曲線來加以比較、審核。合金鋼與碳鋼相比,其碳量相近時,淬火后如果要得到相同的硬度值,則其回火溫度要比碳鋼高,也就是它的回火穩(wěn)定性比碳鋼好。所以合金鋼的各種機械性能全面的優(yōu)于碳鋼。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火穩(wěn)定性167金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火脆性淬火鋼在某一溫度區(qū)域回火時,其沖擊韌性會比其在較低溫度回火時反而下降的現(xiàn)象,叫回火脆性。在250-400攝氏度回火時出現(xiàn)的回火脆性叫第一類回火脆性,它出現(xiàn)在所有鋼種中,而且在重復(fù)回火時不再出現(xiàn),又稱之為不可逆回火脆性,因無法控制,在熱處理過程中,應(yīng)盡量避免在這一溫度范圍內(nèi)回火;金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火脆性168金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火脆性在450-570攝氏度回火時出現(xiàn)的回火脆性叫第二類回火脆性,可通過合金化或采用適當(dāng)?shù)臒崽幚硪?guī)范來加以防止;回火脆性一般采用淬火鋼回火后,快冷與緩冷以后進行常溫沖擊試驗的沖擊值之比來表示。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標回火脆性169金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標時效趨勢:純鐵或低碳鋼件經(jīng)淬火后,在室溫或低溫下放置一段時間后,使鋼的硬度及強度增高,而塑性、韌性降低的現(xiàn)象,稱為時效;時效趨勢一般采用機械性能或硬度在室溫或低溫下隨著時間的延長而變化的曲線來表示;金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標時效趨勢:170金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標時效趨勢:鋼件的時效趨勢往往給工程上帶來很大的危害,如精密零件不能保持精度、軟磁材料失去磁性、某些薄板在長期庫存中發(fā)生裂紋等。金屬熱處理關(guān)鍵參數(shù)---熱處理性能指標時效趨勢:171金屬熱處理失效預(yù)防金屬材料的

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