《机械工程材料新》ppt课件

1、 第七章第七章 钢的热处置钢的热处置 l 常用的热处置分类常用的热处置分类l 钢在加热时的变化钢在加热时的变化l 钢在冷却时的转变钢在冷却时的转变l 钢的淬火钢的淬火l 钢的回火钢的回火l 钢的淬透性钢的淬透性l 钢的外表热处置钢的外表热处置l 钢的退火与正火钢的退火与正火 普通零件的制造过程普通零件的制造过程锻造锻造预先热处置退预先热处置退火或正火火或正火机械加工机械加工粗加工粗加工最终热处最终热处置淬火置淬火+ +回火或外表热回火或外表热处置处置机械加工精机械加工精加工加工检验尺寸和检验尺寸和硬度。硬度。 l 钢的热处置都有共同点 加热保温冷却 1-等温冷却 2-延续冷却热处置工艺曲线l

2、热处置在机械加工中是很重要的工序。热处置在机械加工中是很重要的工序。一、常用的热处置分类一、常用的热处置分类低温回火淬火碳氮共渗氮碳共渗（软氮化）渗氮处理低温回火淬火渗碳化学热处理自回火激光加热表面淬火低温回火火焰加热表面淬火低温回火感应加热表面淬火表面淬火表面热处理回火淬火正火退火普通热处理常用的热处理二、钢在加热时的变化二、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，需求有一定的过热度。钢的加热的变化是钢的冷却变化的逆过程，需求有一定的过热度。 加热转变温度分别用：加热转变温度分别用：Ac1Ac1PSKPSK、Ac3Ac3GSGS、AccmAccmESES表示。表示。1 1、奥

3、氏体的构成过程、奥氏体的构成过程 根本过程根本过程 奥氏体奥氏体化化 形核形核 长大长大 剩余奥氏体溶解剩余奥氏体溶解 奥氏体均匀化奥氏体均匀化亚共析钢亚共析钢 P+FA+FA P+FA+FA过共析钢过共析钢 P+CmA+Cm A P+CmA+Cm A共析钢共析钢PAPA 影响奥氏体化的要素影响奥氏体化的要素 加热温度加热温度 等温温度越高，等温温度越高，“孕育孕育期越短，奥氏体化速度期越短，奥氏体化速度越快。越快。 加热速度加热速度 延续加热时，加热速度延续加热时，加热速度越快，转变温度越高，奥越快，转变温度越高，奥氏体化速度越快。氏体化速度越快。 原始组织形状原始组织形状 细片细片P P粗

4、片粗片P P球化球化P P 含碳量含碳量 含碳量越高，有利奥氏含碳量越高，有利奥氏体的形核和分散，加速奥体的形核和分散，加速奥氏体的构成。氏体的构成。2、奥氏体的晶粒长大、奥氏体的晶粒长大 奥氏体晶粒度奥氏体晶粒度 晶粒度晶粒度表示晶粒大小的尺度。表示晶粒大小的尺度。 起始晶粒度起始晶粒度奥氏体刚刚构成时的晶粒度。此时晶粒奥氏体刚刚构成时的晶粒度。此时晶粒细小细小 实践晶粒度实践晶粒度在详细的热加工条件下，得到奥氏体晶粒在详细的热加工条件下，得到奥氏体晶粒度。与热度。与热 加工工艺参数有关，普通比起始晶粒度加工工艺参数有关，普通比起始晶粒度大大 14级为粗晶粒58级为细晶粒国家规范GB6394

5、-86,金属平均晶粒度规范评级图93010；保温38小时；缓慢冷却；放大100；与规范图比较。特定条件特定条件l 本质晶粒度本质晶粒度在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向。在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向。1-1-本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢2-2-本质细晶粒钢本质细晶粒钢加热温度与奥氏体晶粒长大的关系加热温度与奥氏体晶粒长大的关系钢的晶粒度14级，为本质粗晶粒， 随温度升高，晶粒迅速长大。钢的晶粒度58级，为本质细晶粒， 随温度升高长大倾向不明显。 奥氏体晶粒长大及其影响要素奥氏体晶粒长大及其影响要素 成分成分 ，含碳量添加，分散，含碳量添加，分散速度添加，晶粒易长大。速度添加，晶粒

6、易长大。 ，含碳量添加，网状，含碳量添加，网状渗碳体的妨碍，晶粒不易长大。渗碳体的妨碍，晶粒不易长大。 Mn Mn、P P促进奥氏体晶粒的长大。促进奥氏体晶粒的长大。 温度温度 温度高，晶粒大。温度高，晶粒大。%2 .1c%2 . 1c 奥氏体晶粒大小对冷却后晶粒的影响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，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。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加热得到细而均匀的奥氏体晶粒是热处置的关键问题之一。置的关键问题之一。等温转变等温转变: :加热奥氏体化的钢加热奥氏体化

7、的钢, ,快速冷快速冷却到却到Ar1Ar1以下的某一温度以下的某一温度, ,等温等温, ,使奥氏使奥氏体在该温度完成组织转变的过程。体在该温度完成组织转变的过程。实验方法实验方法: :每组取假设干试样，在不每组取假设干试样，在不同的温度等温，作出转变量与时间的同的温度等温，作出转变量与时间的关系曲线，然后在温度关系曲线，然后在温度时间坐标系时间坐标系中找出对应点。中找出对应点。三、钢在冷却时的转变三、钢在冷却时的转变 冷却时的转变需求过冷，相变 温度低于平衡温度,分别为： Ar1PSK、Ar3GS、ArcmES。转变开场点的连线称转变开场线。转变开场点的连线称转变开场线。转变终了点的连线称转变

8、终了线。转变终了点的连线称转变终了线。1 1建立曲线建立曲线1.1.共析钢的等温转变曲线和分析共析钢的等温转变曲线和分析 过冷奥氏体区过冷奥氏体区A1-Ms A1-Ms 间及转变开间及转变开场线以左的区域场线以左的区域 转变产物区转变产物区转变终了线以右及转变终了线以右及MfMf以下区域以下区域 转变区转变区 开场线与终了线开场线与终了线之间及之间及MsMs与与MfMf之间之间区域区域时间温度A1MSMfA过冷PBMAMABAP转变开场线转变终了线奥氏体孕育期孕育期转变开场线与纵坐标之间转变开场线与纵坐标之间的间隔。的间隔。孕育期越小，过冷奥氏体孕育期越小，过冷奥氏体稳定性越小。稳定性越小。孕

9、育期最小处称孕育期最小处称C 曲线的曲线的“鼻尖。碳钢鼻尖处鼻尖。碳钢鼻尖处的温度为的温度为550。在鼻尖以上在鼻尖以上, 温度较高，温度较高，相变驱动力小，奥氏相变驱动力小，奥氏体较稳定。体较稳定。在鼻尖以下，温度较低，在鼻尖以下，温度较低，分散困难，奥氏体较分散困难，奥氏体较稳定。稳定。2 2C C 曲线分析曲线分析l 在在550Ar1550Ar1温度之间，温度之间， 等温冷却与等温冷却与a-ba-b线相交，线相交， 钢发生珠光体转变。钢发生珠光体转变。l 在在550Ms550Ms温度之间，温度之间， 等温冷却与等温冷却与a-ba-b线相交，线相交， 钢发生贝氏体转变。钢发生贝氏体转变。

10、l 在在Ar1MsAr1Ms温度间，温度间，b b曲线右曲线右, , 钢的转变已终了，冷却到室钢的转变已终了，冷却到室 温组织不发生变化。温组织不发生变化。l 在在MsMfMsMf温度之间，温度之间， 延续冷却不与延续冷却不与a-ba-b线相交，线相交， 钢发生马氏体转变。钢发生马氏体转变。l 温度 C曲线与过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物曲线与过冷奥氏体在不同温度下的等温转变产物设曲线设曲线a a为转变开场线，为转变开场线， 曲线曲线b b为转变终了线为转变终了线1 1珠光体型转变珠光体型转变分散型转变组织分散型转变组织 组织共性：铁素体与渗碳体组成层片状混合物。组织共性：铁素体与渗碳体

11、组成层片状混合物。 组织个性：层片间距随过冷度的添加而减小。组织个性：层片间距随过冷度的添加而减小。 400 5000 120002 2、过冷奥氏体的转变产物及转变过程、过冷奥氏体的转变产物及转变过程l 珠光体珠光体P P：等温转变温度：等温转变温度Ar1650Ar1650； HRC520 HRC520l 索氏体索氏体S S：等温转变温度：等温转变温度650600650600； HRC2030 HRC2030l 屈氏体屈氏体T T：等温转变温度：等温转变温度600550600550； HRC3040 HRC3040l 片间距越小，钢的强度、硬度越高，而塑性和韧性略有改善。片间距越小，钢的强度、

12、硬度越高，而塑性和韧性略有改善。 l 珠光体转变过程珠光体转变过程l 珠光体转变也是形核和长大的过程。珠光体转变也是形核和长大的过程。渗碳体晶核首先在奥氏体晶界上构成。渗碳体晶核首先在奥氏体晶界上构成。在长大过程中，其两侧奥氏体的含碳量下降，促进了铁素体在长大过程中，其两侧奥氏体的含碳量下降，促进了铁素体形核，两者相间形核并长大，构成一个珠光体团。形核，两者相间形核并长大，构成一个珠光体团。2贝氏体型转变贝氏体型转变-半分散型转变组织半分散型转变组织贝氏体：碳过饱和的铁素体与渗碳体下贝氏体是碳化物组成的贝氏体：碳过饱和的铁素体与渗碳体下贝氏体是碳化物组成的 混合物。混合物。l 上贝氏体上贝氏体

13、B上：等温转变温度上：等温转变温度550350；组织形状：黑羽毛状。；组织形状：黑羽毛状。l HRC4050 ；强度较低，塑性和韧性较差。；强度较低，塑性和韧性较差。l下贝氏体下贝氏体B下：等温转变温度下：等温转变温度350Ms；组织形状：黑针状。；组织形状：黑针状。 l HRC5060；强度较高，塑性和韧性也较好，即具；强度较高，塑性和韧性也较好，即具 有良好的综合力学性能。有良好的综合力学性能。 转变温度较高转变温度较高550-350) 550-350) 时，条片状铁素体从奥氏体晶界向晶内平行时，条片状铁素体从奥氏体晶界向晶内平行生长，随铁素体条伸长和变宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在

14、铁生长，随铁素体条伸长和变宽，其碳原子向条间奥氏体富集，最后在铁素体条间析出素体条间析出Fe3CFe3C短棒，奥氏体消逝，构成短棒，奥氏体消逝，构成B B上上 。上贝氏体转变过程l 上贝氏体的构成上贝氏体的构成 贝氏体转变属半分散型转变，即只需碳原子分散而铁原子不贝氏体转变属半分散型转变，即只需碳原子分散而铁原子不分散，晶格类型改动是经过切变实现的。分散，晶格类型改动是经过切变实现的。 转变温度较低350- 230) 时，铁素体在晶界或晶内某些晶面上长成针状，由于碳原子分散才干低,其迁移不能跨越铁素体片的范围，碳在铁素体的一定晶面上以断续碳化物小片的方式析出。 下贝氏体转变l 下贝氏体的构成下

15、贝氏体的构成3马氏体型转变马氏体型转变-非分散型转变组织非分散型转变组织马氏体的晶体构造马氏体的晶体构造 马氏体马氏体碳溶在碳溶在-Fe-Fe中构成的过饱和的固溶体。中构成的过饱和的固溶体。 马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保管到马氏体中。 马氏体的晶格为体心正方，马氏体的晶格为体心正方，acac，c ca a，c/ac/a为马氏体的正方度，正为马氏体的正方度，正方度随马氏体的含碳量的添加而添加，而且马氏体的比容也添加，体积方度随马氏体的含碳量的添加而添加，而且马氏体的比容也添加，体积会添加，是呵斥钢淬火变形和开裂的主要缘由。会添加，是呵斥钢淬火变形和开裂的主要缘由。l 片状针状马氏体片状针状马

16、氏体M M片：延续冷却温度片：延续冷却温度MsMfMsMf；HRC6065HRC6065l 组织形状：灰片状。组织形状：灰片状。C%1%C%1%l 在电镜下，亚构造主要是孪晶，又称孪晶马氏体。在电镜下，亚构造主要是孪晶，又称孪晶马氏体。l 板条状马氏体板条状马氏体M M板条：延续冷却温度板条：延续冷却温度MsMfMsMf；HRC3545HRC3545；l 组织形状：灰板条状。组织形状：灰板条状。C%0.3%C%0.3%l 在电镜下，板条内的亚构造主要是高密度的位错，又称位错马氏体。在电镜下，板条内的亚构造主要是高密度的位错，又称位错马氏体。正常加热条件下，冷却得到的马氏体组织非常细小，在光学显

17、微镜下无法分辨，称“隐晶马氏体。 T12过热 500 500T12正常 500马氏体的形状马氏体的形状l马氏体的形状与含碳量的关系马氏体的形状与含碳量的关系lC%C%小于小于0.2%0.2%时，组织几乎全部时，组织几乎全部是板条马氏体。是板条马氏体。lC%C%大于大于1.0%C1.0%C时几乎全部是针时几乎全部是针状马氏体状马氏体. .lC%C%在在0.21.0%0.21.0%之间为板条与针之间为板条与针状的混合组织。状的混合组织。马氏体形状与含碳量的关系0.45%C0.2%C1.2%C 无碳原子的分散无碳原子的分散 转变速度极快转变速度极快 转变的不完全性，有剩余奥氏体存在转变的不完全性，有

18、剩余奥氏体存在 转变在转变在MsMfMsMf温度区间进展温度区间进展, , 冷却到室温转变未完全终了；冷却到室温转变未完全终了； 高碳钢存在较多的剩余奥氏体。高碳钢存在较多的剩余奥氏体。 工业上常采用工业上常采用“冷处置的方法。冷处置的方法。l 具有高的硬度和强度。l 硬度主要取决于含碳量。l 塑性和韧性主要取决于组织。l 板条马氏体具有较高硬度、较高强度与较好塑性和韧性相配合的良好的综合力学性能。l 针片状马氏体具有比板条马氏体更高的硬度，但脆性较大，塑性和韧性较差。 马氏体硬度与碳含量的关系马氏体转变特点马氏体转变特点 马氏体的力学性能马氏体的力学性能 l 共析钢的过冷奥氏体最稳定，共析钢

19、的过冷奥氏体最稳定，C C曲线最靠右。曲线最靠右。l Ms Ms 与与Mf Mf 点随含碳量添加而下降。点随含碳量添加而下降。 l 3.3.影响影响C C曲线位置的要素曲线位置的要素与共析钢相比，亚共析钢和过共析钢与共析钢相比，亚共析钢和过共析钢C C曲线的上部各多一条曲线的上部各多一条先共析相的析出线。先共析相的析出线。(1)(1)含碳量的影响含碳量的影响l 除除Co 外外, 凡溶入奥氏体的合金元素都使凡溶入奥氏体的合金元素都使C 曲线右移。曲线右移。l 除除Co和和Al 外外,一切合金元素都使一切合金元素都使Ms 与与Mf 点下降。点下降。 (2) (2) 合金元素的影响合金元素的影响4、

20、过冷奥氏体的延续冷却曲线、过冷奥氏体的延续冷却曲线 只需只需“C“C曲线的上半部分，没有贝氏体转变区曲线的上半部分，没有贝氏体转变区 多了一条多了一条“K“K线，即转变中止线；线，即转变中止线； 比比“C“C曲线，右移。曲线，右移。“Vk“Vk为为“CCT“CCT曲线的临界冷却速度。曲线的临界冷却速度。 临界冷却速度临界冷却速度钢获得完全马氏体的最钢获得完全马氏体的最 小冷却速度。小冷却速度。 Vk VkVkVk，在，在“C C曲线讨论，能得到马曲线讨论，能得到马氏体，实践上就一定能得马氏体。氏体，实践上就一定能得马氏体。(1)(1)共析钢的共析钢的CCTCCT曲线曲线P均匀A细AP退火(炉冷

21、)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+AM+A淬火(水冷)A1MSMf时间650600550可用可用TTTTTT曲线定性阐明延续冷却时的组织转变曲线定性阐明延续冷却时的组织转变45钢钢850油冷组织油冷组织M+T转变中止线的含义转变中止线的含义 无贝氏体转变区无贝氏体转变区, , 但比共析钢但比共析钢CCTCCT曲线多一条曲线多一条AFe3CAFe3C转变开场线。转变开场线。由于由于Fe3CFe3C的析出的析出, , 奥氏体中含碳量下降奥氏体中含碳量下降, , 因此因此Ms Ms 线右端升高线右端升高. .有贝氏体转变区，还多有贝氏体转变区，还多AFAF开场线开场线, , F F析出使析出使A

22、A含碳量升高含碳量升高, , 因此因此Ms Ms 线右端下降。线右端下降。过共析钢CCT曲线亚共析钢CCT曲线2 2过共析钢过共析钢CCTCCT曲线曲线3 3亚共析钢亚共析钢CCTCCT曲线曲线四、钢的退火与正火四、钢的退火与正火 退火与正火主要用于预备热处置，只需当工件性能要求不高时才作为最终热处置。 l 机械零件的普通加工工艺机械零件的普通加工工艺毛坯铸、锻毛坯铸、锻预备热处置预备热处置机加工机加工最终热处置最终热处置机加工机加工1.退火退火 将钢加热至适当温度保温，再缓慢冷却将钢加热至适当温度保温，再缓慢冷却 ( (炉冷炉冷) ) 的热处置工艺。的热处置工艺。l 调整硬度，便于切削加工。

23、适宜加工的硬度为170-250HB。l 消除内应力，防止加工中变形。l 细化晶粒，为最终热处置作组织预备。 真空退火炉1 1目的目的 常用退火常用退火: :完全退火、等温退火、球化退火、分散退火、完全退火、等温退火、球化退火、分散退火、 去应力退火、再结晶退火。去应力退火、再结晶退火。 完全退火完全退火l 将工件加热到Ac3+3050,保温后缓冷的退火工艺。l 主要用于亚共析钢。2 2退火工艺退火工艺l 亚共析钢加热到亚共析钢加热到Ac3+3050, Ac3+3050, 共析、过共析钢加热到共析、过共析钢加热到Ac1+3050Ac1+3050，l 保温后快冷到保温后快冷到Ar1Ar1以下的某一

24、温度下以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。停留，待相变完成后出炉空冷。l 等温退火可缩短工件在炉内停留时间，等温退火可缩短工件在炉内停留时间，l 更适宜于孕育期长的合金钢。更适宜于孕育期长的合金钢。高速钢等温退火与普通退火的比较高速钢延续冷却退火约24小时。等温冷却总共约8小时:开炉门冷到750，约4小时，等温时间34小时，然后空冷。 等温退火等温退火l 组织：球状珠光体组织：球状珠光体P P球球 l 即铁素体基体上分布着颗粒状渗碳即铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织体的组织球状珠光体l 对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先正火，以消除网状。球化退火球化退火l 加热温度：A

25、c1+3050l 主要用于过共析钢即工具钢。主要用于过共析钢即工具钢。 亚共析钢加热到亚共析钢加热到Ac1+30 50Ac1+30 50，共析钢加热到共析钢加热到Ac1+3050Ac1+3050， 过共析钢加热到过共析钢加热到Accm+30 50Accm+30 50， 保温后空冷的工艺。保温后空冷的工艺。 正火比退火冷却速度大。正火比退火冷却速度大。 1 1正火后的组织正火后的组织 c 0.6% c 0.6% 时，组织为时，组织为F+SF+S； c c 0.6% 0.6% 时，组织为时，组织为S S 。 正火温度2.正火正火冷却速度不同，先析相的量不同，同种钢冷却速度不同得到珠光体的量不同。伪

26、共析组织-非共析成分得到的共析组织。 对于低、中碳钢对于低、中碳钢(0.6C%)，目的与退火的一样。，目的与退火的一样。 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织预备。对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织预备。l 要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火,高碳钢用球化退火。适宜切削加工硬度2 2正火的目的正火的目的 普通件最终热处置，代调质。普通件最终热处置，代调质。热处置与硬度关系问题不同成分的碳钢如何选择退火和正火？淬火淬火: :将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度 的快速冷

27、却的快速冷却, ,获得马氏体组织的热处置工艺。获得马氏体组织的热处置工艺。1 1、淬火温度的选择、淬火温度的选择 亚共析钢：亚共析钢：Ac3+Ac3+30305050, , 过共析钢：过共析钢：Ac1+Ac1+30305050l 水：适用碳素钢水：适用碳素钢l 优点：价廉、平安、无腐蚀。优点：价廉、平安、无腐蚀。l 缺陷：淬火硬度不均匀易出现软点，质量较差，易变形、开缺陷：淬火硬度不均匀易出现软点，质量较差，易变形、开裂。裂。 l 五、钢的淬火五、钢的淬火2 2、淬火介质、淬火介质l 油机油或公用淬火油：适用于大多数合金钢油机油或公用淬火油：适用于大多数合金钢l 优点：变形小，不易开裂。优点：

28、变形小，不易开裂。l 缺陷：价钱贵、易燃不平安、有油污。缺陷：价钱贵、易燃不平安、有油污。l 盐水或碱水盐水或碱水5 515%15%：适用碳素钢：适用碳素钢l 优点：价廉、平安、冷却才干和均匀性优于水。优点：价廉、平安、冷却才干和均匀性优于水。l 缺陷：易变形、开裂，比水淬小，工件易腐蚀，产生水气损害安康。缺陷：易变形、开裂，比水淬小，工件易腐蚀，产生水气损害安康。淬火介质的冷却速度必需大于临界冷却速度淬火介质的冷却速度必需大于临界冷却速度3 3、淬火方法、淬火方法 单液淬火单液淬火 在一种淬火介质中延续冷却到室温。在一种淬火介质中延续冷却到室温。 预冷淬火预冷淬火 空气中停留片刻空气中停留片

29、刻, ,再在一种淬火介质中延续冷却到室温。再在一种淬火介质中延续冷却到室温。 双液淬火双液淬火 在二种淬火介质中分段延续冷却到室温。在二种淬火介质中分段延续冷却到室温。 等温淬火等温淬火 钢件在盐浴稍高于钢件在盐浴稍高于MsMs温度停留较长，温度停留较长， 完成下贝氏体转变后，再空冷。完成下贝氏体转变后，再空冷。部分淬火部分淬火 对部分硬度有要求，其他部位精度对部分硬度有要求，其他部位精度 高的钢件，部分加热淬火。高的钢件，部分加热淬火。 分级淬火分级淬火 钢件在盐浴钢件在盐浴MsMs温度附近中停留温度附近中停留2 25 5 分钟减小钢件内外温差，然后空冷。分钟减小钢件内外温差，然后空冷。盐浴

30、炉各种淬火方法表示图各种淬火方法表示图1 1、淬透性的概念、淬透性的概念 淬透性：淬透性： 钢在淬火时获得马氏钢在淬火时获得马氏体组体组 织的才干，用规定条织的才干，用规定条件下淬件下淬 硬层深度表示。硬层深度表示。 淬硬层深度淬硬层深度: :从外表到半马氏从外表到半马氏体组体组 织区的间隔。织区的间隔。 淬硬性：钢在淬火后获得马氏淬硬性：钢在淬火后获得马氏体组体组 织所能到达最大硬度。织所能到达最大硬度。六、钢的淬透性六、钢的淬透性钢件淬硬深度、硬度分布与冷却速度的关系钢件淬硬深度、硬度分布与冷却速度的关系2、淬透性与淬硬层深度的关系、淬透性与淬硬层深度的关系 l 同一资料的淬硬层深度与工件

31、尺寸、冷却介质有关。同一资料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关。l 工件尺寸小、介质冷却才干强，淬硬层深。工件尺寸小、介质冷却才干强，淬硬层深。l 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。l 它只用于不同资料之间的比较，是经过尺寸、冷却介它只用于不同资料之间的比较，是经过尺寸、冷却介l 质一样时的淬硬层深度来确定的。质一样时的淬硬层深度来确定的。 3、影响淬透性的要素、影响淬透性的要素 临界冷却速度临界冷却速度VkVk越小，淬透性越高。越小，淬透性越高。 奥氏体化温度高、保温时间奥氏体化温度高、保温时间 长也使钢的淬透性提高。长也使钢的淬透性提高。VkVk取决于取决于

32、C C曲线的位置，曲线的位置，C C 曲线越靠右，曲线越靠右，VkVk越小。越小。问题1.1.消费现场中，为什么常将高速钢消费现场中，为什么常将高速钢 W18Cr4V W18Cr4V称为称为“锋钢或锋钢或“风钢？风钢？2.2.在在40,40Cr,9SiCr, W18Cr4V40,40Cr,9SiCr, W18Cr4V中，哪中，哪 个淬透性高？个淬透性高？C C曲线位置曲线位置 淬透性好，机械性能均匀。淬透性好，机械性能均匀。 淬透性好，资料的屈强比高淬透性好，资料的屈强比高s/bs/b，资料的利用率高。，资料的利用率高。 淬透性好，资料的疲劳极限淬透性好，资料的疲劳极限-1-1高。高。 淬透性

33、好，资料的冲击韧性高。淬透性好，资料的冲击韧性高。4 4、淬透性对钢力学性能的影响、淬透性对钢力学性能的影响未淬透钢未淬透钢淬透钢淬透钢淬透性不同的钢调质后机械性能5 5、淬透性的测定及表示、淬透性的测定及表示规范尺寸的试棒加热到完全奥氏体化后放在支架上，对其一端进展喷水冷却，再在试棒外表上从端面起依次测定硬度，得到硬度与距端面间隔之间的关系曲线。末端淬火法末端淬火法淬透性的表示：淬透性的表示：dHRCJJ - 末端淬透性，d - 半马氏体区到水冷端的间隔HRC - 半马氏体区的硬度如：545J6 6、淬透性的运用、淬透性的运用要求零件的外表和心部力学性能一致，应选能全部淬透的高淬透性的钢。要

34、求零件的外表和心部力学性能一致，应选能全部淬透的高淬透性的钢。 如螺栓、连杆、模具等大截面的零件或在动载荷下任务的的许多重要零件。如螺栓、连杆、模具等大截面的零件或在动载荷下任务的的许多重要零件。心部力学性能对运用条件影响不大的零件可选用淬透性低的钢心部力学性能对运用条件影响不大的零件可选用淬透性低的钢( (接受弯曲、接受弯曲、 改动的零件，淬硬层深度普通为半径的改动的零件，淬硬层深度普通为半径的1/21/3)1/21/3)。如轴类、齿轮等。如轴类、齿轮等。高强螺栓柴油机连杆齿轮1 1合理选择淬硬层深度合理选择淬硬层深度 焊接件可选用淬透性低的钢。焊接件可选用淬透性低的钢。 淬硬层深度与工件尺

35、寸有关淬硬层深度与工件尺寸有关, ,设计时应留意尺寸效应。设计时应留意尺寸效应。 在设计中不可根据从手册里查到的小尺寸试样性能数据用于大尺在设计中不可根据从手册里查到的小尺寸试样性能数据用于大尺 寸工件的强度计算。寸工件的强度计算。 淬透性低的大尺寸工件，淬硬层很浅，应思索淬火之前切削加工。淬透性低的大尺寸工件，淬硬层很浅，应思索淬火之前切削加工。 用碳钢设计大尺寸工件时，调质处置不如正火更经济。用碳钢设计大尺寸工件时，调质处置不如正火更经济。 如：设计尺寸为如：设计尺寸为100mm100mm时，用时，用4545钢调质钢调质b=610MPab=610MPa， 而正火而正火b=600MPab=6

36、00MPa。2 2预测零件淬火后的硬度分布预测零件淬火后的硬度分布 例：利用淬透性曲线及圆棒冷速与端淬间隔的关系曲线预测例：利用淬透性曲线及圆棒冷速与端淬间隔的关系曲线预测50mm 50mm 直径直径40MnB40MnB钢轴淬火后断面的硬度分布。钢轴淬火后断面的硬度分布。3 3利用淬透性曲线进展选材利用淬透性曲线进展选材 例：要求厚例：要求厚60mm60mm汽车转向节淬火后外表硬度超越汽车转向节淬火后外表硬度超越HRC50HRC50， 3/4 3/4半径处为半径处为HRC45HRC45。按以下图箭头所示程序进展选材分析。按以下图箭头所示程序进展选材分析。七、钢的回火七、钢的回火 回火回火将淬火

37、钢加热到将淬火钢加热到Ac1Ac1以下某温度保温，然后冷却到室温的以下某温度保温，然后冷却到室温的 热处置工艺。热处置工艺。1、回火的目的、回火的目的 降低脆性，减少或消除内应力，稳定组织，提高尺寸的稳定性，降低脆性，减少或消除内应力，稳定组织，提高尺寸的稳定性， 减小工件的变形，防止工件的开裂。减小工件的变形，防止工件的开裂。 提高钢的弹性极限或屈强比。提高钢的弹性极限或屈强比。 提高钢的塑性和韧性，适当的降低硬度和强度，获得零件设计所提高钢的塑性和韧性，适当的降低硬度和强度，获得零件设计所 要求的性能。要求的性能。 可以作为高淬透性钢的软化的处置方法。可以作为高淬透性钢的软化的处置方法。 2 2、回火的种类及运用、回火的种类及运用 低温回火低温回火150150250250, , 得到回火马氏体得到回火马氏体M M回，回，HRC58HRC586464l 用途：工具钢制造的工具淬火后的回火处置；用途：工具钢制造的工具淬火后的回火处置；l 构造钢中低碳钢的渗碳构造钢中低碳钢的渗碳+ +淬火后的回火处置；淬火后的回火处置；l 构造钢中中碳钢的外表淬火后的回火处置