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常用的热处理分类
钢在加热时的变化
钢在冷却时的转变
钢的淬火
钢的回火
钢的淬透性
钢的表面热处理
钢的退火与正火
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一般零件的制造过程
锻造→预先热处理(退火或正火)→机械加工(粗加工)→最终热处理(淬火+回火或表面热处理)→机械加工(精加工)→检验(尺寸和硬度)。
钢的热处理都有共同点 加热→保温→冷却
1-等温冷却2-连续冷却
热处理工艺曲线
热处理在机械加工中是很重要的工序。
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一、常用的热处理分类
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二、钢在加热时的变化
钢的加热的变化是钢的冷却变化的逆过程,需要有一定的过热度。 加热转变温度分别用:Ac1(PSK)、Ac3(GS)、Accm(ES)表示。
1、奥氏体的形成过程
⑴基本过程(奥氏体化)
①形核
②长大
③残余奥氏体溶解
④奥氏体均匀化
亚共析钢P+F→A+F→A
过共析钢P+Cm→A+Cm→A
共析钢P→A
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⑵影响奥氏体化的因素
①加热温度
等温温度越高,“孕育期”越短,奥氏体化速度越快。
②加热速度
连续加热时,加热速度越快,转变温度越高,奥氏体化速度越快。
③原始组织形态
细片P>粗片P>球化P
④含碳量 含碳量越高,有利奥氏体的形核和扩散,加速奥氏体的形成。
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2、奥氏体的晶粒长大
⑴奥氏体晶粒度
晶粒度—表示晶粒大小的尺度。
起始晶粒度—奥氏体刚刚形成时的晶粒度。(此时晶粒细小)
实际晶粒度—在具体的热加工条件下,得到奥氏体晶粒度。(与热
加工工艺参数有关,一般比起始晶粒度大)
1~4级为粗晶粒
5~8级为细晶粒
国家标准GB6394-86,金属平均晶粒度标准评级图
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930±10℃;保温3~8小时;缓慢冷却;
放大100×;与标准图比较。
特定条件
本质晶粒度—在特定的加热条件下,奥氏体晶粒长大的倾向。
1-本质粗晶粒钢2-本质细晶粒钢
加热温度与奥氏体晶粒长大的关系
钢的晶粒度1~4级,为本质粗晶粒, 随温度升高,晶粒迅速长大。
钢的晶粒度5~8级,为本质细晶粒,
随温度升高长大倾向不明显。
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⑵奥氏体晶粒长大及其影响因素
①成分 ,含碳量增加,扩散速度增加,晶粒易长大。 ,含碳量增加,网状渗碳体的阻碍,晶粒不易长大。
Mn、P促进奥氏体晶粒的长大。
②温度 温度高,晶粒大。
⑶奥氏体晶粒大小对冷却后晶粒的影响
奥氏体晶粒粗大,冷却后的组织也粗大, 降低钢的常温力学性能,尤其是塑性。
加热得到细而均匀的奥氏体晶粒是热处理的关键问题之一。
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等温转变:加热奥氏体化的钢,快速冷却到Ar1以下的某一温度,等温,使奥氏体在该温度完成组织转变的过程。
实验方法:每组取若干试样,在不同的温度等温,作出转变量与时间的关系曲线,然后在温度—时间坐标系中找出对应点。
三、钢在冷却时的转变
冷却时的转变需要过冷,相变
温度低于平衡温度,分别为:
Ar1(PSK)、Ar3(GS)、Arcm(ES)。
转变开始点的连线称转变开始线。 转变终了点的连线称转变终了线。
(1)建立曲线
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过冷奥氏体区 A1-Ms间及转变开始线以左的区域
转变产物区 转变终了线以右及Mf以下区域
转变区
开始线与终了线之间及Ms与Mf之间区域
时间
温度
A1
MS
Mf
A
过冷
P
B
M
A→M
A→B
A→P
转变开始线
转变终了线
奥氏体
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