文档介绍：金属材料及热处理
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钢的热处理工艺
钢的热处理工艺
通过加热、保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所要求性能的一种热加工技术。
分类
普通热处理〔退火、正火、淬火、回火〕
过共析钢加热到Ac1以上〔低于Accm〕的温度，保温后以大于临界冷却速度Vk的速度快速冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
目的
获得马氏体，提高钢的力学性能。
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选择淬火温度的原如此是获得均匀细小的奥氏体组织。
过共析钢淬火温度：
一般为Ac1以上30℃～50℃
图6-14是碳钢的淬火温度范围。
〔1〕淬火温度确实定
亚共析钢的淬火温度：
一般为Ac3以上30℃～50℃，淬火后获得均匀细小的马氏体组织。
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〔2〕加热时间确实定
加热时间由升温时间和保温时间组成。
由零件入炉温度升至淬火温度所需的时间为升温时间，并以此作为保温时间的开始。
保温时间是指零件烧透即完成奥氏体化过程所需要的时间。
加热时间通常根据经验公式估算或通过实验确定。生产中往往要通过实验确定合理的加热及保温时间，以保证工件质量。
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淬火要得到马氏体组织，同时又要防止产生变形和开裂
在“鼻尖〞温度以上，在保证不出现珠光体类型组织的前提下，可以尽量缓冷；
在“鼻尖〞温度附近如此必须快冷，以躲开“鼻尖〞，保证不产生非马氏体相变；
在Ms点附近又可以缓冷，以减轻马氏体转变时的相变应力。
常用的淬火冷却介质是水、盐或碱的水溶液和各种矿物油、植物油。
〔3〕淬火冷却介质确实定
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原如此：保证在获得所要求的淬火组织和性能条件下，尽量减小淬火应力，减少工件变形和开裂倾向。
时间
温度
Ms
A1
单液淬火
双液淬火
分级淬火
等温淬火
〔4〕淬火方法
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1〕单液淬火
★概念
将奥氏体状态的工件放入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。
★特点
操作简单，容易实现机械化
★适用范围
形状简单的碳钢和合金钢工件。
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2〕双液淬火概念
先将奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点温度时，再立即转入冷却能力较弱的淬火介质中冷却，直至完成马氏体转变。
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3〕分级淬火
概念
将奥氏体状态的工件首先淬入略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温，当工件内外温度均匀后，再从浴炉中取出空冷至室温，完成马氏体转变。
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4〕等温淬火
将奥氏体化后的工件在稍高于Ms温度的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。
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5、局部淬火法
如6-26 对某些零件，如果只是在某些部位要求高硬度，可进展局部加热和淬火，以防止其他局部产生变形和裂纹。
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〔5〕钢的淬透性
1〕淬透性的概念
指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，
钢的淬透性大小用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度来表示。
通常采用从淬火工件外表到半马氏体区距离作为淬透层深度。
2〕钢的淬硬性
指淬火成马氏体后得到的最高硬度
主要取决于含碳量，与合金元素没有多大关系
淬透性好的钢，淬硬性不一定好
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试验时，先将标准试样加热至奥氏体化温度，停留30～40min，然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却。
3〕淬透性的测定及其表示方法
淬透性的测定方法很多，有临界淬火直径法图和末端淬火法。
应用得最广泛的是“末端淬火法〞，简称端淬试验
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3、淬透性对力学性能的影响
一个零件如果淬透了，不管是淬火还是淬火+回火，整个截面各处性能是均与一致的
但是如果未淬透，如此截面各处的组织和性能都不均匀。
未淬透钢
淬透钢
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4、影响淬透性的因素
1、化学成分的影响
在亚共析钢里，淬透性随着含碳量的增大而增大。
在过共析钢里，淬透性随着含碳量的增大而减小。
2、奥氏体化的影响
奥氏体化温度越高，保温时间越长，由于奥氏体晶粒粗大、成分均匀，各种碳化物溶解彻底，使过冷奥氏体越稳定，淬火临界冷却速度小，故钢的淬透性越好。
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5影响具体零件有效淬透深度的因素
1、钢的淬透性越大，零件的有效淬透深度也越大
2、淬火介质的冷却能力越大，零件的有效淬透深度也越