钢的热处理工艺

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1、第八讲钢的热处理工艺主讲：曹光明钢的热处理工艺一、退火1、完全退火2、等温退火3、球化退火4、扩散退火5、去应力退火6、再结晶退火二、正火三、淬火1、淬火温度2、淬火介质3、淬火方法4、钢的淬透性五、回火六、钢的表面热处理1、表面淬火2、表面化学热处理1、回火的对象2、回火的目的3、回火分类、组织及性能4、回火后的力性钢的热处理工艺一、钢的退火什么是退火？退火的分类。1、完全退火①工艺：加热至Ac3以上20~30℃，保温后炉冷。②目的：细化组织，消除应力，降低硬度，便于切削加工。③适于钢种：亚共析钢（包括合金钢）的铸

2、、锻、焊件。低碳钢及过共析钢不宜。④组织：珠光体P2、等温退火除冷却方式外，其他均与完全退火相同将钢A化后快冷至Ar1以下的珠光体转变区某一温度等温，使A→P后空冷。与完全退火相比，退火时间缩短，组织更均匀钢的热处理工艺3、球化退火①工艺：②目的：降低硬度，改善切削性能，为淬火作好准备。③适于钢种：（过）共析碳钢及合金钢。④组织：球状P。说明球化过程：若退火前有严重的Fe3CⅡ网，先施以正火，再行球化退火。4、扩散退火①工艺：加热至Ac3+（150~300℃），长时间保温，然后炉冷。②目的：消除成分偏析。③适于钢种：

3、合金钢铸件及锻坯。④组织：不变。但可能出现过热，且工件烧损严重。钢的热处理工艺5、去应力退火①工艺：②目的：去应力，以防钢件的变形及开裂。③适于工件：铸、锻、焊接件及冷加工件。④组织：不变。6、再结晶退火①工艺：加热加热至T再+150~250℃，保温后空冷。②目的：消除加工硬化，恢复原来的组织。③适于钢件：冷扎、冷拉、冷冲等冷加工件。加热至Ac1以下100~200℃，保温，炉冷至200℃以下空冷。钢的热处理工艺二、钢的正火定义：完全A化后空冷。（1）工艺：加热，Ac3+100~150℃将钢加热至临界点以上30~50℃

4、或更高，低碳钢：中碳钢：Ac3+50~100℃高碳钢：Accm+30~50℃冷却：空冷。（2）组织及性能P组织，但比退火的更细。σb、HR↑，αk↑，ψ、δ不下降。（3）正火应用①作为普通结构零件的最终热处理。②作为低、中碳结构钢的预先热处理，可获得合适硬度，便于切削加工。③用于过共析钢消除网状的Fe3CⅡ，为球化退火做好组织准备。钢的热处理工艺三、钢的淬火定义：以大于临界冷速的速度进行冷却，以得到M组织的热处理工艺。把钢加热至A化后，1、淬火温度一般在临界点以上30~50℃。亚共析钢：Ac3+（30~50℃），过高

5、，M粗大，钢件易变形开裂；过低，容易出现淬火软点。组织主要为M板。（过）共析钢：Ac1+（30~50℃），合金钢淬火温度可适当提高，组织为M+Fe3C。加热至Accm以上完全A化反而有害:①Ar↑，钢的耐磨性、硬度↓；②A粗化，淬后M粗大，使钢的性能下降；③氧化、脱碳；④淬火应力↑，工件易变形、开裂。钢的热处理工艺2、淬火介质淬火难操作矛盾为得到M需要快冷；快冷又导致很大的内应力，使钢件易变形和开裂。解决此矛盾，方法有二：一是选择理想的淬火介质（具有理想冷速的淬火介质）。一是改进淬火的冷却方法。什么是理想冷速？常用的

6、淬火介质：（1）水。冷速快，但和理想冷速相反，主要用于小尺寸形状简单碳钢工件的淬火。（2）盐水。冷速更快，较为理想：在C曲线的鼻温附近冷速快，但300℃以下仍很快，钢件易变形及开裂。（3）油。冷却能力差，在300℃以下冷速低，有利于减少变形与开裂，主要用于形状复杂的中小合金钢工件的淬火。（4）碱浴和盐浴。主要用于尺寸小、形状复杂、对变形要求严格的工模具钢工件的淬火。钢的热处理工艺3、淬火的方法①单液淬火法。②双液淬火法。③分级淬火法。适用于形状复杂的对变形要求严格的小尺寸合金钢工件（C钢也可）。④等温淬火法。适用于各

7、种形状复杂，尺寸要求精确，且硬、韧性要求高的冷热冲模及成型刃具等。钢的热处理工艺4、钢的淬透性（1）定义：（2）影响淬透性的因素。钢的淬透性与钢的临界冷速有关。νc↓，淬透性↑；（3）淬透性对钢的力学性能的影响钢淬火后获得淬硬层深度的能力。反之，νc↑，淬透性↓。因此，所有影响临界冷速（即A的稳定性）的因素都是影响淬透性的因素。（4）淬透性与淬硬性不同淬透性是指淬硬层的深度，淬硬性是指淬火后表面硬度的高低。淬透性好，淬硬性不一定好，如低碳钢；淬硬性好，淬透性不一定好，如高碳钢。钢的热处理工艺四、钢的回火什么是回火？1

8、、回火的对象淬火钢。淬火组织为M+Ar，不稳定，加热时都要分解；且淬火钢件内应力较大。2、回火的目的稳定组织及性能，消除或减少淬火内应力。3、回火分类、组织及性能①低温回火（150~250℃）。去应力及脆性，保留M的高硬度及耐磨性。组织为M回（过饱和的正方M+ε-Carbide），58~64HRC。主要用于高碳工、模具钢，滚动轴承钢，渗碳钢等钢