教學(xué)重點：普通熱處理工藝的加熱溫度、組織轉(zhuǎn)變、目的和應(yīng)用教學(xué)方法：多媒體授課啟發(fā)式教學(xué)授課班級：模具1002授課時間：2021、10鋼的熱處理之鋼的普通熱處理復(fù)習(xí)1、共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是什么？各有什么特征？鋼的普通熱處理工藝毛坯生產(chǎn)預(yù)備熱處理機械加工最終熱處理機械精加工一般零件生產(chǎn)的工藝路線:一)定義:

把零件加溫到臨界溫度以上

30～50℃,保溫一段時間,然后

隨爐冷卻。二)目的:

消除應(yīng)力;降低硬度;細(xì)化晶粒;均勻成分;為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。三)種類將鋼加熱到略低于固相線溫度〔1050-1150〕，長時間保溫，隨爐冷卻，使化學(xué)成分和組織均勻化。主要用于質(zhì)量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件或鍛件。四)工藝參數(shù):溫度(°C)名稱Ac3

+30～50完全退火Ac1+30～50球化退火500～600去應(yīng)力退火Ac3

+150～250擴散退火四)工藝參數(shù):五)熱處理后的組織:

原始組織

共析鋼球化退火組織(化染)700

T10鋼球化退火組織(化染)500

一)定義:

把零件加溫到Ac3臨界溫度以上

30～50℃,保溫一段時間,然后

在空氣中冷卻。二)目的:

消除應(yīng)力;調(diào)整硬度;細(xì)化晶粒;均勻成分;為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。三)工藝參數(shù):溫度(°C)名稱Ac3

+30～50亞共析鋼Ac1

+30～50共析鋼Accm+30～50過共析鋼四)工藝參數(shù):四)熱處理后的組織:S(Wc=0.6～1.4%)S+F(Wc＜0.6%)五)應(yīng)用范圍:

1.預(yù)備熱處理:調(diào)整低、中碳鋼的硬度;消除過共析鋼中的Fe3CⅡ。

2.最終熱處理:用于力學(xué)性能要求不高的普通零件。一)定義:

把零件加溫到Ac3或Ac1以上

30～50℃,保溫一段時間,然

后快速冷卻(水冷)。二)目的:為了獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和耐磨性。三)工藝參數(shù):溫度(°C)名稱Ac3

+30～50亞共析鋼Ac1

+30～50共析鋼Ac1

+30～50過共析鋼

因為αFe的含碳量呈飽和狀態(tài)，從而使原來的體心立方晶格被撐長，變成了歪曲的體心立方晶格。晶格的變形部位從體心立方晶格承受力低的空間塞，出現(xiàn)了自我硬化，增加了變形的抗力，變成具有高的硬度，同時，也引起了內(nèi)應(yīng)力的增加。τ

=α

K

D工件有效厚度(尺寸最小部位)裝爐量有關(guān)系數(shù)一般K=1～1.5加熱系數(shù),與鋼種及加熱介質(zhì)有關(guān)一般的加熱爐，與鋼加熱接觸的介質(zhì)是空氣，在加熱過程中，鋼件與介質(zhì)相互作用，在鋼的外表產(chǎn)生氧化皮的現(xiàn)象，其化學(xué)反響：2Fe＋C2FeOFe＋CO2FeO＋CO2Fe＋H2OFe＋CH4鋼的脫碳就是鋼件外表層中的碳粉被燒掉的現(xiàn)象，主要反響式：2Fer〔C〕＋O2Fe＋2CO；Fer〔C〕＋CO2Fe＋2CO；Fer〔C〕＋2H2Fe＋CH4；氧化和脫碳主要是介質(zhì)中有CO2和O2以及水蒸氣等的情況出現(xiàn)。清潔；去氧化皮；涂保護劑；參加脫氧劑；使用保護氣氛等水－它在650～550℃范圍內(nèi)的冷卻速度很大〔約600℃/s〕，但在300～200℃時的冷卻速度仍然很快〔270℃/s〕，所以有變形的可能；通常的方法是在水中參加鹽或堿，但只能增加它在650～550℃范圍內(nèi)的冷卻速度而不能減弱300～200℃時的冷卻速度。油〔礦物油〕－在300～200℃時的冷卻速度比較慢，但在650～550℃范圍內(nèi)的冷卻能力不夠，只能用于一些合金鋼，而且價格貴，易燃，不易清潔。近年來，初步試驗成功硝鹽水及水玻璃兩種溶液，其冷卻能力介于水與油之間，但仍要進一步研究。

時間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度(℃)0400A1MsMf

名稱

最大冷卻速度時平均冷卻速度/(℃?s-1)所在溫度/℃冷卻速度/(℃?s-1)650～550℃300～200℃20℃靜止水34077513545040℃靜止水28554511041060℃靜止水2202758018510%NaCl

溶液58020001900100010%NaOH溶液5602830275077520℃10號機油430230606580℃10號機油430230705520℃3號錠子油50012010050單液淬火雙液淬火分級淬火等溫淬火時間溫度MsA1將加熱的工件放進水中冷卻到Ms點時從水中取出立即放在油中〔空氣中〕冷卻到室溫的操作方法。特點：可以在650℃～550℃的溫度中獲得快的冷卻速度，而在300℃～200℃獲得稍慢的冷卻速度；但是，必須恰到好處；也沒有改變外表與心部的溫差大的問題。方法是首先把加熱工件放在溫度稍高于Ms點的鹽浴〔或堿〕中，等溫保溫〔保溫足夠的時間〕,使工件在保溫過程中產(chǎn)生下B轉(zhuǎn)變后取出空冷。特點：1.由于得到下B，所以，對于形狀復(fù)雜，而且要求高硬度和高沖擊韌性的工件、模具有利；2.適應(yīng)處理尺寸較小的零件

4.冷處理法三)工藝參數(shù):四)熱處理后的組織:M+Fe3C+A殘Ac1+30～50過共析鋼M+A殘Ac1+30～50

共析鋼M+A殘Ac3+30～50亞共析鋼Wc＞0.5%MAc3+30～50亞共析鋼Wc≤0.5%

最終組織淬火溫度(℃)

鋼種八)鋼的淬硬性(Hardeningofsteel)2.影響鋼的淬硬性的因素:主要取決于馬氏體的含碳量。九)鋼的淬透性

(Hardenabilityofsteel)

鋼的淬透性

如：高碳鋼：其淬硬性很高，但淬透性很

低；低碳鋼：其淬硬性不高，但淬透性很高；

2.淬透性對鋼性能的影響

淬透性低的鋼材其心部的σ0.2和

Ah較低；淬透性高的鋼材，其機械性能沿截面均勻分布；

但對僅需要外表耐磨，工作中受沖擊的零件，那么可選用淬透性比較低的鋼材。3.在設(shè)計中如何考慮鋼的淬透性

〔1〕根據(jù)工件的工作條件確定對鋼淬透性的要求例：對車刀、鉆頭等工具，往往要磨刀后繼續(xù)使用，就需要從表到里均要硬和耐磨全部淬硬；對于軸，承受彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，應(yīng)力集中在外層，所以心部不需要那么高的硬度，淬透層為半徑的1/2～1/3就足夠。工件淬硬層與冷卻速度的關(guān)系3.淬硬性與淬透性之間的關(guān)系:淬透性淬硬性鋼種小低碳素結(jié)構(gòu)鋼(20)小高碳素工具鋼(T12A)大低低碳合金結(jié)構(gòu)鋼(20Cr2Ni4A)大高高碳高合金工具鋼(W18Cr4V)4.淬透性的大小對鋼的熱處理后的力學(xué)性能的影響未淬透鋼淬透鋼1.M分解〔100～200℃〕2.剩余A分解〔200~300℃〕

4.