自动机常用材料及其加工工艺

1、中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY自动机常用材料及其加工工艺自动机常用材料及其加工工艺中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY一、自动机常用材料的选用一、自动机常用材料的选用 1.材料的力学性能材料的力学性能: 根据零件的工作条根据零件的工作条 件、损坏件、损坏(或失效或失效)形式形式 , 选择满足力选择满足力 学性能的材料。学性能的材料。2.材料的工艺性能材料的工艺性能:对零件加工生产有对零件加工生产有 直接的影响直接的影响,甚至是决定性的。甚至是决定性的。3.材料的经济性材料的经济性:主要是性价比。主要是性价比。（一）、

2、材料的选用的一般原则（一）、材料的选用的一般原则 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY一、自动机常用材料的选用一、自动机常用材料的选用 （二）、自动机用材料的要求（二）、自动机用材料的要求 1、要有好的机械性能。即要有足够的强度和塑、要有好的机械性能。即要有足够的强度和塑 性，性，一定的抗冲击韧性一定的抗冲击韧性 ，局部材料还要求要有高硬度和高，局部材料还要求要有高硬度和高耐磨性耐磨性 高抗疲劳强度。高抗疲劳强度。2、要有良好的工艺性能（切削加工、热处理等、要有良好的工艺性能（切削加工、热处理等)。3、要有良好的抗电化学腐蚀性能。、要有良好的抗电化学腐蚀性能

3、。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY材 料相 对 价 格材 料相 对 价 格碳素结构钢低合金结构钢优质碳素结构钢易切削钢合金结构钢铬镍合金结构钢滚动轴承钢弹簧钢11.21.71.41.521.71.932.12.91.61.9碳素工具钢低合金工具钢高合金工具钢高速钢铬不锈钢铬镍不锈钢普通黄铜球墨铸铁1.41.52.43.75.47.213.515820132.42.9钢材的价格对照表钢材的价格对照表一、自动机常用材料的选用一、自动机常用材料的选用 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY一、自动机常用材料的选用一、自动机常用

4、材料的选用 （三）、自动机材料的确定（三）、自动机材料的确定 根据材料选取原则及自动机材料要求，在参考各材料的相对根据材料选取原则及自动机材料要求，在参考各材料的相对价格。我们可选用价格。我们可选用碳素结构钢（碳素结构钢（Q235、Q255、Q275等）等） 做一般零部件，如底板，支柱等；做一般零部件，如底板，支柱等；碳素工具钢（碳素工具钢（T10、T10A等）等）做重要零部件，如流道、载板、滑槽、模具等。做重要零部件，如流道、载板、滑槽、模具等。1、可用材料、可用材料2、现用材料、现用材料现有自动机主要使用材料一般零部件用现有自动机主要使用材料一般零部件用优质碳素结构钢优质碳素结构钢（45）

5、，），重要零部件用重要零部件用高合金工具钢高合金工具钢（Cr12Cr12、Cr12MoV)Cr12MoV)，在价格上没有优势。在价格上没有优势。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择 1、 我们在设计自动机过程中，实际加工工艺是我们在设计自动机过程中，实际加工工艺是起制约作用的。机械设计与建筑、土木、电器等其起制约作用的。机械设计与建筑、土木、电器等其他领域的设计相比，不同点在于，其在几何学上和他领域的设计相比，不同点在于，其在几何学上和空间上的状况是最为主要的。因此、实际

6、产生物体空间上的状况是最为主要的。因此、实际产生物体的加工工艺成了决定形状、尺寸的主要制约条件；的加工工艺成了决定形状、尺寸的主要制约条件；要根据所设计零部件的形状制定工艺。要根据所设计零部件的形状制定工艺。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择外形与加工工艺的关系（见下表）外形与加工工艺的关系（见下表）中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺的选择、切削加工工艺的选择1、外形

7、与加工工艺的关系（见下表）、外形与加工工艺的关系（见下表）中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺的选择、切削加工工艺的选择 1、加工方法的选择又受各个加工方法加工、加工方法的选择又受各个加工方法加工精度的制约。所以在制定加工工艺时要根据各加精度的制约。所以在制定加工工艺时要根据各加工方法所能达到的精度等级制定。工方法所能达到的精度等级制定。常用加工方法所能达到的标准公差等级见下表常用加工方法所能达到的标准公差等级见下表中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材

8、料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择国家标准公差数值表国家标准公差数值表中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择 2、在选择加工方法时，还受表面粗糙、在选择加工方法时，还受表面粗糙度的制约。因为表面粗糙度不仅影响零部件度的制约。因为表面粗糙度不仅影响零部件的美观度，更重要的是影响零件间的配合精的美观度，更重要的是影响零件间的配合精度，进而影响零部件的使用寿命及机械的正度，进而影响零部件的使用寿命及机械的正常使用。所以在制定加工工艺

9、要充分考虑各常使用。所以在制定加工工艺要充分考虑各加工方法所能达到的表面粗糙度。加工方法所能达到的表面粗糙度。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY各种加工方法能达到的各种加工方法能达到的Ra值值二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (一一) )、切削加工工艺选择、切削加工工艺选择 3、加工工艺的制定还受各个加工方法的加工价格的、加工工艺的制定还受各个加工方法的加工价格的制约。因为开发每一台自动机是有

10、成本限制的、只有制制约。因为开发每一台自动机是有成本限制的、只有制定价格合理工艺流程，才能开发出性价比高的自动机。定价格合理工艺流程，才能开发出性价比高的自动机。加工方法加工价格（元/小时）车削15.5铣削17.8快丝12磨削21.6电火花31.8慢丝45.6加工中心61.6中瑞模具各加工方法价格对照表中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍1、热处理工艺概述热处理定义热处理定义：将钢在固态下以一定的方式进行加热、保温，然后采取合适的方式冷却，让其获得所需要的组织结构和性

11、能的工艺。作用：作用：改善钢材使用性能和工艺性能，通过恰当的热处理可以充分挖掘材料的潜力，从而减少零件的重量，提高产品质量，延长产品使用寿命。 分类分类：根据加热、保温和冷却工艺方法的不同，热处理工艺大致分为整体热处理、表面热处理、化学热处理等。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍1、热处理工艺概述分分 类类特特 点点常常 用用 方方 法法整体热处理整体热处理 是对工件整体进行穿透加热是对工件整体进行穿透加热退火、正火、退火、正火、 淬火淬火+ +回火、调质等回火、调

12、质等表面热处理表面热处理是仅对工件的表面进行的热处理工是仅对工件的表面进行的热处理工艺艺表面淬火和回火（如感应加热淬火）表面淬火和回火（如感应加热淬火）、气相沉积等、气相沉积等化学热处理化学热处理是改变工件表层的化学成分、组织是改变工件表层的化学成分、组织和性能和性能渗碳、渗氮、碳氮共渗、氮碳共渗、渗碳、渗氮、碳氮共渗、氮碳共渗、渗金属、多元共渗等渗金属、多元共渗等中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍1、热处理工艺概述 热处理工艺表示法：热处理工艺表示法：任何热处理工

13、艺一般都可归纳为由加热、保温和冷却三个阶段组成的工艺过程。热处理工艺可用“温度-时间”坐标图表示，即热处理工艺曲线。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍2、钢的加热转变钢的固态临界点：钢的固态临界点：钢在固态下进行加热、保温和冷却时将发生组织转变，转变临界点根据Fe-Fe3C相图确定。平衡状态下：当钢在缓慢加热或冷却时，其固态下的临界点分别用Fe-Fe3C相图中的平衡线A1(PSK线)、A3(GS线)、Acm(ES线)表示实际加热和冷却时发生组织转变的临界点都要偏离平

14、衡临界点，并且加热和冷却速度越快，其偏离的程度越大。实际加热时 临界点分别用Ac1、Ac3、Accm表示实际冷却时 临界点分别用Ar1、Ar3、 Arcm表示中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍2、钢的加热转变奥氏体（奥氏体（A)A)：奥氏体是碳和其他元素溶解在-Fe中的固溶体。奥氏体具有面心立方晶格、塑性好，一般在高温下存在。2.1 钢的组织介绍钢的组织介绍铁素体（铁素体（F):F):铁素体是碳和其他元素溶解在-Fe中的固溶体。铁素体具有体心方立晶格，含碳量极少，其

15、性能与纯铁极为相似，也叫纯铁体.渗碳体：渗碳体：渗碳体是铁和碳的化合物，也称碳化三铁(Fe3C)，含碳量(Wc)为6.69，具有复杂的晶格结构。其性能硬而脆，几乎没有塑性.珠光体（珠光体（P）：）：珠光体是铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。因其显微组织有指纹状的珍珠光泽而得名。珠光体的力学性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并有良好的塑性和韧性。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍2、钢的加热转变2.1 钢的组织介绍钢的组织介绍索氏体：索氏体：索氏体也称细珠

16、光体，属珠光体类组织。是奥氏体在低于珠光体形成温度分解而成的铁索体和渗碳体的混合体，其层片比珠光体细，仅在高倍显微镜下才能辨别出来。硬度、强度和冲击韧性都较珠光体为高。托氏体：托氏体：托氏体也称极细珠光体，也属珠光体类组织。由奥氏体在低于索氏体形成温度分解而成的铁素体和渗碳体的混合体，其层片比索氏体更细，只有在电子显微镜下，才能辨别出来。其强度和硬度均高于索氏体。莱氏体：莱氏体：莱氏体是铁碳合金中的一种共晶组织。在高温由奥氏体和渗碳体、在室温由珠光体和渗碳体构成。含碳(wc)4.3，性硬而脆。通常仅存在于白口铁中，在某些高碳高合金钢(例如：高速工具钢、Crl2型合金工具钢）中，也会出现，但数量

17、较少。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍2、钢的加热转变2.1 钢的组织介绍贝氏体：贝氏体：贝氏体是过饱和铁索体和渗碳体的混合物，又分为上贝氏体和下贝氏体。下贝氏体性能优于上贝氏体。马氏体：马氏体：马氏体通常是指碳在-Fe中的过饱和固溶体。钢中马氏体的硬度随含碳量的增加而提高。高碳马氏体硬度高而脆，低碳马氏体则有较高的韧性。但无论含碳多少，马氏体都是奥氏体转变产物中硬度最高的。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺

18、二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍2、钢的加热转变2、钢在热处理加热与保温时的组织转变、钢在热处理加热与保温时的组织转变钢热处理加热的目的是获得部分或全部奥氏体，组织向奥氏体转变的过程称奥氏体化。 加热至Ac1以上时：首先由珠光体转变成奥氏体 P A；加热至Ac3以上时：亚共析钢中的铁素体将转变为奥体 F A 加热至Accm以上时：过共析钢中的二次渗碳体将转变成奥氏体（Fe3CI A）中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的

19、整体热处理 整体热处理：整体热处理：对工件整体进行穿透加热的热处理。主要有退火、正火、淬火和回火等。预先热处理（退火、正火）最终热处理（淬火、回火）根据在一般零件的加工工艺路线中所处的位置和作用，热处理可分为预备热处理更长最后热处理。一般零件的工艺路线为：毛坯毛坯（铸造或锻造）（铸造或锻造）退火或正火退火或正火机械（粗）加工机械（粗）加工淬火淬火+回火（或表回火（或表面热处理）面热处理）机械（精）加工机械（精）加工。退火与正火常作为预备热处理，其目的是为消除毛坯的组织缺陷，或为以后的加工作准备；淬火和回火工艺配合可强化钢材，提高零件或工具的使用性能，可作为最终热处理。 中兴精密技术有限公司CH

20、INA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 3 .1 1、退火退火 将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 【目的】根据不同情况，退火的作为可归纳为降低硬度，改善钢的成形和切削加工性能；均匀钢的化学成分和组织；消除内应力等 调整硬度以便进行切削加工； 消除残余内应力，以防止钢件在淬火时产生变形或开裂; 细化晶粒，改善组织，提高力学性能，为最终热处理作准备。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加

21、工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 3.1.2、退火类型退火类型 (1) 完全退火完全退火 完全退火是将工件完全奥氏体化后缓慢冷却，获得接近平衡组织的退火工艺。 工艺：工艺：完全退火加热温度为Ac3以上以上2030，保温时间依工件的大小和厚度而定，要使工件热透，保证全部得到均匀化的奥氏体冷却方式可采用随炉缓慢冷却，实际生产时为提高生产率，退火冷却至600左右即可出炉空冷。 应用：应用：完全退火主要用于完全退火主要用于wc0.25%的亚共析钢，低碳钢和过共的亚共析钢，低碳钢和过共析成分的钢不宜采用完全退火析成分的钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬

22、度偏低，不利于切削加工。过共析成分的钢加热至Accm以上完全奥氏体化后，则在随后缓冷时，将会有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧度显著降低。零件毛坯进行完全退火，可使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化；完全退火可降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 ( 2）球化退火球化退火 为使工件中的碳化物球状化而进行的退火工艺。工艺：工艺：球化退火的加热温度为加热温度为AC1以上以上2030，保温后的冷却

23、有两种方式：普通球化退火时采用随炉缓冷，至500600后出炉空冷；等温球化退火则是先在Ar1以下20等温足够长时间，然后再随炉缓冷至500600出炉空冷。 应用：应用：球化退火适用于共析和过共析成分的钢（高碳成分）共析和过共析成分的钢（高碳成分）。对于含碳量高的共析和过共析钢铸、锻、焊件，进行球化退火可得到硬度较低的球状珠光体，如T10钢经球化退火后，硬度由255321HBS降到197HBS。从而改善切削加工性能；同时获得球状珠光体也是为淬火作组织准备，使淬火加热时奥氏体晶粒不易长大，并可减小冷却时变形和开裂的倾向。 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY （

24、3）去应力退火去应力退火 去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余内应力而进行的退火工艺。 工艺及应用：工艺及应用：去应力退火加热温度较宽，但不超过去应力退火加热温度较宽，但不超过AC1点，一般点，一般在在500650之间之间，铸铁件去应力退火温度一般为500550；焊接工件的去应力退火温度一般为500600。去应力退火的保温时间也要根据工件的截面尺寸和装炉量决定。去应力退火后的冷却应尽量缓慢，以免产生新的应力。 二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理中兴精密技术有限公司CHINA PRECISI

25、ON TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 （4）扩散退火）扩散退火 为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性，将其加热加热到略低于固相线（固相线以下到略低于固相线（固相线以下 100200）的温度）的温度，长时间保温(10h15h)，并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火。 目的是为了消除晶内偏析，使成分均匀化消除晶内偏析，使成分均匀化。实质是使钢中各元素的原子在奥氏体中进行充分扩散。工件经扩散退火后，奥氏体的晶粒十分粗大，必须进行完全退火或正火处理来细化晶粒。由于扩散退火温度高

26、、时间长，生产成本高，一般不轻易采用。只有一些优只有一些优质的合金钢和偏析较严重的合金钢铸件才使用这种工艺质的合金钢和偏析较严重的合金钢铸件才使用这种工艺。 u 合金钢中的合金元素W、Mo、Ti等形成碳化物颗粒，在高温条件下阻碍晶粒长大。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 3.2、正火、正火 将工件加热奥氏体化后在空气中冷却空气中冷却的热处理工艺。 工艺：工艺：正火处理的加热温度通常在加热温度通常在Ac3或或Accm以上以上3050。对于含有V、T

27、i、Nb等碳化物形成元素的合金钢，采用更高的加热温度（AC3 + 100150）。 正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢的冷却速度，达到要求的组织和性能。 特点：特点：与退火相比，正火的冷却速度较快，转变温度较低。相同相同钢材正火后获得的珠光体组织较细，钢的强度、硬度也较高钢材正火后获得的珠光体组织较细，钢的强度、硬度也较高。 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY应用：应用：正火可以作为预备热处理正火可以作为预备热处理，为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶粒、消除内应力，并为最终

28、热处理提供合适的组织状态；正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火作好组织准备。正火也可作为最终热处理正火也可作为最终热处理，为某些受力较小，性能要求不高的碳素钢结构零件提供合适的力学性能。 二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.33.3、正火与退火的选用、正火与退火的选用 从改善钢的切削加工性能方面考虑从改善钢的切削加工性能方面考虑:

29、 一般认为，硬度为硬度为170230HBS时具有良好的切削加工性能时具有良好的切削加工性能。 wc0.25的碳素钢和低合金钢，退火后硬度偏低，切削加工时易于“粘刀”，如采用正火处理正火处理，则可适当提高硬度，改善钢的切削加工性能；wc0.25%0.5的中碳钢也可用正火代替退火正火代替退火，虽然接近限碳量的中碳钢正火后硬度偏高，但尚能进行切削加工，而且正火成本低、生产率高； wc0.5%0.75的钢，因含碳量较高，正火后的硬度显著高于退火的情况，难以进行切削加工，故一般采用完全退火完全退火，降低硬度，改善切削加工性；wc0.75以上的高碳钢或工具钢一般均采用球化退球化退火火作为预备热处理。如有网

30、状二次渗碳体存在，则应先进行正火消除之。 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理 淬火淬火:将亚共析钢加热到Ac3以上3050，共析钢与过共析钢加热到Ac1以上3050 （低于Accm）的温度，保温后以快速冷却，使奥氏体转变为马氏体或贝氏体的热处理工艺叫淬火。马氏体强化是钢的主要强化手段，因此淬火的目的就是为了获得马氏体，提高钢的机械性能。例如各种工模具、滚动轴承等工件的淬火，就是为了获得马氏体，以提高其硬度和耐磨性。淬火是钢的最重要的热处理工艺也是热

31、处理中应用最广的工艺之一。 3.4、钢的淬火中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.4.1、淬火冷却介质确定 淬火过程是冷却非常快的过程。为了得到马氏体组织，淬火冷却速度必须大于临界冷却速度Vk。但是，冷却速度快必然产生很大的淬火内应力，这往往会引起工件变形。为了解决这个问题,可以寻找一种比较理想的淬火的冷却介质。 常用的淬火介质是水和油。u 水水是经济的且冷却能力较强的淬火介质，水的缺点是在650 550范围内的冷却能力较大，而在300-200范围

32、内冷却能力又太大，因此生产上主要用于形状简单、截面较大的碳钢件的淬火。u 油油在低温区冷却能力较理想，在高温区冷却能力太低，因此主要用于合金钢和小尺寸的碳钢件的淬火。大尺寸碳钢件油淬时，由于冷却不足，会出现珠光体型分解。u 熔融的碱和盐熔融的碱和盐常用作淬火介质，称为盐浴或碱浴。这类介质只适用于形状复杂及变形要求严格的小型件的分级淬火和等温淬火。 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.4.2、常用淬火 方法 常用淬火方法常用淬火方法 ：主要有单介质

33、淬火、双介质淬火、马氏体分级淬单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火火、贝氏体等温淬火。选择适当的淬火方法可以保证在获得所要求的淬火组织和性能条件下，尽量减小淬火应力，减少工件变形和开裂倾向。 u 单介质淬火 采用一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。这种淬火方法的优点是操作简便，适用于形状简单的碳钢和合金钢工件。形状简单、尺寸较大形状简单、尺寸较大的碳钢工件多采用水淬，小尺寸碳钢件和合金钢件一般用油淬的碳钢工件多采用水淬，小尺寸碳钢件和合金钢件一般用油淬。缺点对大尺寸和或形状复杂的工件，采用水淬变形开裂倾向大，而油淬冷却速度小，淬不硬。 中兴精密技术有限公司CHINA PR

34、ECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3.4.2、常用淬火 方法3、钢的整体热处理u 双介质淬火 将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将发生马氏体转变时，立即转入冷却能力弱的介质中冷却。常用的有 “水 油”、“水空”双介质淬火。这种方法能有效地减少热应力和相变应力，降低工件变形和开裂的倾向，所以可用于形状复杂和截面不均匀的工件的淬火。但操作时应严格控制工件在水中的停留时间，要求操作工人必须具备丰富的经验和熟练的技术。 u 分级淬火法分级淬火法 在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后

35、再取出缓冷。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.4.2、常用淬火 方法 将工件加热奥氏体化后浸入温度稍高于或稍低于浸入温度稍高于或稍低于Ms点的碱浴或盐点的碱浴或盐浴中保持适当时间，在工件整体达到介质温度后取出空冷以获得马浴中保持适当时间，在工件整体达到介质温度后取出空冷以获得马氏体的淬火氏体的淬火。 这种淬火方法由于工件内外温度均匀并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变由于工件内外温度均匀并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变，大大减小了淬火内应力，大大减

36、小了淬火内应力，因而有效地减小或防止了工件淬火变形和开裂。同时还克服了双介质淬火出水入油时间难以控制的缺点。但对大截面零件难以达到其临界淬火速度。分级淬火只适用于尺寸较小的工件，如刀具、量具和要求变形很小的精密工件。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.4.2、常用淬火 方法u贝氏体等温淬火 将奥氏体化后的工件淬入稍高于稍高于Ms点温度的盐浴中等温保持足够长点温度的盐浴中等温保持足够长时间，使奥氏体全部转变为下贝氏体组织时间，使奥氏体全部转变为下贝

37、氏体组织，尔后于空气中冷却的淬火方法，获得综合力学性能。等温淬火可以显著减小工件变形和开裂倾向，适宜处理形状复杂、尺寸精度要求较高的工具和重要的机器零件，如模具、刀具、齿轮等。同分级淬火一样，等温淬火也只能适用于尺寸较小的工件。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.5、钢的回火 将淬火钢加热到将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的热处理工艺。以下的某温度保温后冷却的热处理工艺。（1）、回火的目的u 消除或减少淬火内应力，防止工件变形或开裂；u

38、 获得工艺所要求的力学性能；u 稳定工件尺寸。淬火马氏体和残余奥氏体都是非平衡组织，有自发向平衡组织铁素体加渗碳体转变的倾向。回火可使马氏体和残余奥氏体转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。 对于未经淬火的钢，回火是没有意义的，而淬火钢不经回火一般也不能直接使用，为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应及时回火。中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍3、钢的整体热处理3.5、钢的回火回火方法回火方法 回火温度回火温度/ 回火回火组织组织 回火后硬度回火后硬度 适用范围适用范围 低温回火低温回火 500 S回回 200350HBS 要求综合力学性能的重要受力要求综合力学性能的重要受力零件，如轴、齿轮、连杆。零件，如轴、齿轮、连杆。 中兴精密技术有限公司CHINA PRECISION TECHNOLOGY二、材料的加工工艺二、材料的加工工艺( (二二) )、钢的热处理工艺介绍、钢的热处理工艺介绍4、钢的表面热处理 钢的表面热处理有两大类：一类是表面加热淬火热处理，通过对零件表面快速