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金属材料与热处理知识-第5章(有练习)-(NXPowerLite)课件.ppt
1、 了解钢在加热和冷却时的组织转变过程，掌握退火、正火、淬火、回火工艺的目的、方法及应用，了解热处理新工艺。重点是退火、正火、淬火、回火、表面热处理及化学热处理的工艺特点及选用。难点是对等温转变图的理解及转变产物之间的区别。第五章第五章 钢的热处理钢的热处理 图5-1 热处理工艺曲线 热处理 整体热处理 表面热处理 化学热处理 退火 正火 淬火 回火 火焰淬火 感应淬火 接触电阻加热表面淬火 渗碳 渗氮 碳氮共渗 渗金属 第五章第五章 钢的热处理钢的热处理 一、钢的奥氏体形成一、钢的奥氏体形成 加热时的临界点用 、符号表示；冷却时的临界点用符号 、表示 图5-2 加热、冷却时钢的临界点 图5-3
2、 共析钢的奥氏体形成过程示意图 第一节第一节 钢在加热时的转变钢在加热时的转变 1Ac3AccmAc1Ar3ArcmAr图5-4 奥氏体标准晶粒度等级示意图 1.奥氏体晶核的形成及长大 2.残余渗碳体的溶解 3.奥氏体成分的均匀化 二、奥氏体晶粒的大小及影响因素二、奥氏体晶粒的大小及影响因素 1.奥氏体的晶粒度 第一节第一节 钢在加热时的转变钢在加热时的转变 2.影响奥氏体晶粒度的重要的因素 第一节第一节 钢在加热时的转变钢在加热时的转变 （1）热处理工艺参数 图5-5 奥氏体晶粒长大倾向示意图（2）钢中化学成分（3）原始组织 第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 表5-1 45钢经不
3、同条件冷却后的力学性能 （加热到840）图5-6 奥氏体的冷却曲线-等温冷却曲线 一、共析钢过冷奥氏体的等温转变一、共析钢过冷奥氏体的等温转变 图5-7 共析钢等温转变图 第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 1.过冷奥氏体等温转变图 图5-8 珠光体型显示组织 a)珠光体 b）索氏体 c）托氏体 2.等温转变图分析 3.过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能（1）珠光体型组织转变 珠光体，用符号“P”表示；索氏体，用符号“S”表示；托氏体，用符号“T”表示。珠光体型组织具有一定强度、硬度和韧性，其力学性能与片层间距大小有关，片层间距越小，则塑性变形抗力越大，强度和
4、硬度越高。第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 图5-9 贝氏体的显微组织示意图 a）上贝氏体 b）下贝氏体（2）贝氏体型组织转变 贝氏体，用符号“B”表示，贝氏体分为上贝氏体和下贝氏体两种，分别用符号“B上”和“B下”表示。上贝氏体的力学性能较差，生产上很少使用，而下贝氏体通常具有优良的综合力学性能，即强度和韧性都较好。第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 表5-2 共析钢过冷奥氏体等温转变的产物和性能 二、连续冷却转变二、连续冷却转变 1.等温转变图在连续冷却转变中的应用 图5-10 等温转变图在连 续冷却中的应用 第二节
5、第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 表5-3 连续冷却转变的产物和性能 图5-12 马氏体的显微组织 a）针状马氏体 b）板条状马氏体 图5-11 马氏体晶格结构示意图 第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 2.马氏体转变（1）马氏体的组织和性能 针状马氏体强度高，脆性大；板条状马氏体，拥有非常良好的强度和较好的韧性。第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 （2）马氏体转变的特点 1）马氏体转变是在一定温度范围（MsMf）内连续冷却过程中进行的。2）马氏体转变不可以进行彻底。3）马氏体转变的速度极快，一般不需要孕育期。4）马氏体比体积较大，奥氏体转变为马氏体会引起体积膨胀，因
6、而产生很大内应力，这是导致淬火变形和开裂的根本原因。图5-13 碳的质量分数对马氏体硬度的影响 第二节第二节 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变 （3）马氏体的临界冷却速度 钢中奥氏体在连续冷却过程中，全部过冷到Ms线以下向马氏体转变的最小冷却速度，称为钢的临界冷却速度，用符号 表示。第三节第三节 钢的退火与正火钢的退火与正火 图5-14 球状珠光的显微组织 一、退火一、退火 退火是将钢加热到适当温度，保持一段时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。1.退火的目的 1）降低硬度，提高塑性，改善可加工性。2）细化晶粒，均匀成分，为最终热处理作准备。3）消除钢中的残留应力，防止变形和开裂。2.退火的方法 1）完全退火 2）球化退火 3）去应力退火 4）等温退火 第三节第三节 钢的退火与正火钢的退火与正火 表5-4 45钢退火、正火状态的力学性能比较 二、正火二、正火 1.正火与退火的区别 正火加热的温度稍微高些，冷却的速度稍快，得到的组织较细小，所以强度、硬度比退火的高。第三节第三节 钢的退火与正火钢的退火与正火 2.正火的适合使用的范围 1）改善低碳钢的切削加工性能。2）消除网状渗碳体。
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