文档介绍：材料物理化学系生产实习技术讲座:
滚动轴承钢及其热处理
钢的热处理
一、热处理概述 将固态的金属通过加热保温 冷却的方法,改变其内部的组 织结构,从而获得使用性能的一种工艺方法。
二、钢的退火与正火
1、退火:退火是将钢加热到奥氏体转变温度以上某一温 度,保温一定时间,然后随炉冷却500℃以下出炉空冷,以获得接近于平衡状态组织的一种工艺方法。 2、正火:m以上某一温度,保温一定时间,使钢的组织全部奥氏体化,然后从炉中取出,在空气中冷却的一种工艺法。
退火与正火通常用于毛坯另件的预备热处理。其目在于: ①改善或消除钢在铸造、轧制、锻造、焊接过程中所造成的各种组织缺陷。 ②细化晶粒,为最终热处理做好组织准备。 ③降低硬度,改善组织,便于切削加工。
退火后组织正火后组织
三、钢的淬火与回火 1、淬火: 1)、概述: 淬火:淬火是将钢或合金加热到临界温度Ac1或Ac3以上30~50℃,保温一定时间,使钢的组织全部或大部分奥氏体化,然后在水或油等介质中快速冷却,以得到高硬度的淬火马氏体工艺方法。 2)、目的: ①提高硬度和耐磨性; ②提高弹性; ③提高强韧性; ④提高耐蚀性和耐热性。 总之,钢的强度、硬度、耐磨性、弹性、韧性、疲劳强度等等,都可以利用淬火与回火使之大大提高,所以,淬火是强化钢铁的主要手段之一。
3)、淬火温度的选择: 选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体。 亚共析钢:t=Ac3+(30~50)℃,组织为马氏体。 共析钢和过共析钢:t =Ac1+(30~50)℃,组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。 合金钢:一般淬火温度为临界点以上50~100℃。提高淬火温度有利于合金元素在奥氏体中充分溶解和均匀。
4)、淬火方法: 常用的淬火操作方式有四种: 单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温。 1单液淬火:将钢加热到奥氏体后,在一种淬火介质中冷却的淬火称为单液淬火。一般情况下,碳钢采用水淬(包括各种水溶液)。合金钢采用油淬(包括冷却能力与油相近似的其它介质),直径小于5毫米的碳钢零件也可采用油淬。 2双介质淬火:将钢加热到奥氏体化后,先在冷却能力较强的介质(如水)中,待其冷却到Ms点稍上,即300~400℃时,立即转入另一种冷却速度较弱的淬火介质(如油或空气)中进行冷却,以降低马氏体区的冷速,从而减小淬火应力,防止开裂变形,直至马氏体转变结束,称为双液淬火。 生产中常用是水—油双液淬火(水淬油冷),有时也用水—空气双液淬火(水淬空冷)。
淬火后的组织( 板条马氏体)
2、回火 回火是将淬火后的钢重新加热到A1以下的某一温度,保温一定时间后,在油或空气中冷却的一种热处理工艺。 (1)低温回火(150~250℃)。低温回火的组织为回火马氏体, 能降低内应力和脆性,并保持高硬度和耐磨性。用于工具、模具、轴承、 渗碳件及经表面淬火的工件。 (2)中温回火(350~500℃) 中温回火的组织为回火索氏体,具有较高弹性和一定韧性,主要用于弹簧的处理。 (3)高温回火(500~650℃) 高温回火组织为回火索氏体,具有良好的综合力学性能。习惯上将淬火加高温回火相结合的热理处称作调质处理,简称“调质”。调质广泛用于处理重要的结构零件,如轴、齿轮等。
滚动轴承钢及其热处理