6.钢的热处理(1).ppt

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6.钢的热处理,6.1热处理的基本概念,1）热处理定义对钢在固态下加热、保温、冷却，以改变其内部组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。

2）热处理基本条件固态相变,3）热处理的分类,热处理,普通热处理,表面热处理,退火、正火、淬火、回火,表面淬火,化学热处理,渗碳、氮化、碳氮共渗,热处理工艺曲线,炉冷，退火,空冷，正火,水、油淬火,回火,时间,温度,4）热处理的作用,发挥钢材潜力，提高产品性能；消除前一道工序产生的缺陷，为下一道工序做组织和性能上的准备。

机床主轴加工工艺路线（45）下料锻造正火粗车调质轴颈部位表面淬火及回火磨削加工,6.2钢在加热时的转变,一、加热时奥氏体的形成过程,1）共析钢的加热转变,PA相F+Fe3CA成分0.026.690.77结构体心复杂面心以上变化需要：

碳原子扩散铁原子晶格重构,727,在F/Fe3C界面上形成A核心；原子扩散，晶核向F/Fe3C两个方向扩展，形成A晶粒；F先溶解，Fe3C是复杂晶格，溶解慢，有残余Fe3C；随保温时间延长，残余Fe3C继续溶解，并使A均匀化。

2）亚共析钢奥氏体的形成F+PF+AA3）过共析钢奥氏体的形成Fe3C+PFe3C+AA,Ac1,Ac3,Ac1,Accm,二、钢的加热缺陷,常见缺陷氧化脱碳过热过烧,防止方法真空加热可控气氛加热盐浴加热,6.3奥氏体在冷却时的转变,一、奥氏体的冷却方式极其缓慢冷却转变连续冷却转变等温冷却转变,一、过冷奥氏体等温转变曲线,二、转变产物的组织及性能,1）共析钢过冷奥氏体等温转变曲线珠光体转变贝氏体转变马氏体转变,TTT曲线,

（1）珠光体型转变（A1550）,扩散型转变在奥氏体晶界上形成珠光体；由于温度高，A可以100%转变为P；随转变温度降低，片间距减小，强度提高，塑性降低。

A1650170200HB500倍以下可分辨,6506002535HRC8001000倍可分辨,6005503540HRC5000倍电子显微镜可分辨,

（2）贝氏体型转变（550230）半扩散型转变；由于转变温度低，Fe3C不能充分形成，先析出过饱和F，后析出Fe3C，分为B上和B下；,550350形成，上贝氏体中铁素体片较宽，塑性变形抗力较低；同时渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断，因此强度和韧性都较差。

无实用价值。

下贝氏体中铁素体针细小，无方向性，碳的过饱和度大，位错密度高，且碳化物分布均匀、弥散度大，所以硬度高，韧性好，具有较好的综合机械性能。

贝氏体转变一般是不充分的，剩余10%30%残余奥氏体在随后的冷却中转变成马氏体，或作为残余奥氏体保留下来；贝氏体含碳过饱和的铁素体与Fe3C的两相混合物。

（3）马氏体转变及其组织,需快速冷却到Ms线以下才会发生马氏体转变，不能与C曲线相遇。

终了点Mf0,铁、碳原子不能扩散，晶格切变-Fe-Fe；马氏体C在-Fe中的过饱和固溶体；,a=bc;体心正方c/a正方度,可分为高碳马氏体和低碳马氏体,Wc0.3%时形成低碳马氏体，板条状，较高硬度，很好的塑性。

Wc1.0时形成高碳马氏体，凸透镜状，硬而脆。

马氏体形成时体积膨胀，总会有奥氏体受压不能转变而成为残余奥氏体A。

奥氏体中的碳含量越高，则MS、Mf越低，残余A越多。

只在碳含量少于0.6%时,残余A可忽略。

马氏体形成时体积膨胀,在钢中造成很大的内应力,严重时导致开裂。

2）亚共析钢过冷奥氏体等温转变,多一条铁素体转变开始线；随着含碳量减少，C曲线左移，MS上移。

3）过共析钢过冷奥氏体等温转变,二次渗碳体转变开始线随含碳量增加，C曲线左移，MS下移。

4）过冷奥氏体的连续冷却转变（CCT）,共析和过共析钢连续冷却时无贝氏体转变，折线K为分解转变终了线。

过冷奥氏体低于此线时，将终止向珠光体转变，而在随后通过MS点时转变为马氏体。

亚共析钢连续冷却时会发生贝氏体转变。

与TTT曲线相比，CCT曲线位于右下方，说明孕育时间长，过冷度大。

连续冷却时，组织转变在一定温度区域内形成，得到的组织不太均匀，有时得到几种组织的混合物。