结构钢的热处理工艺组织与性能之间的关系

结构钢的热处理工艺、组织分析

与性能之间的关系指导教师：李智教授2013年11月281、了解淬火、回火工艺对结构钢组织和性能的影响2、确定结构钢具有综合机械性能的热处理工艺实验目的

结构钢是机械制造和工程构件中应用最广泛的一类钢。它要求具有高的综合机械性能，即要求具有高的强度、硬度以及好的塑性和韧性的配合。实验原理热处理热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。其目的是改变钢的内部组织结构，以改善其性能。常用的热处理工艺为以下几种：退火、正火、淬火和回火。

一、退

火

将钢件加热至高于或低于钢的临界温度，经适当保温后随炉或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。目的：调整硬度，便于切削加工，适合加工的硬度为170-250HB；消除内应力，防止加工中变形；细化晶粒，为最终热处理作组织准备。二、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~50℃保温后空冷的工艺。目的：对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同；对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备；

普通件最终热处理。三、淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。淬火是应用最广的热处理工艺之一。淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能1、淬火温度-碳钢亚共析钢淬火温度为Ac3+30-50℃预备热处理组织为退火或正火组织亚共析钢淬火组织：0.5%C时为M0.5%C时为M+A’。65MnV钢(0.65%C)淬火组织45钢(含0.45%C)正常淬火组织共摔析齿钢淬火释温度择为Ac1+3握0-成50猜℃；淬犯火组尖织为M+振A’过同共葵析亭钢淬火菌温度依:Ac1+3邮0-耳50累℃温度住高于育Accm，则浸奥氏仁体晶粒靠粗大振、含愁碳量刘高,淬火道后马估氏体烫晶粒剧粗大A’炒量增惭多。府使钢眉硬度耐磨哪性下惑降，晚脆性袭、变形开净裂倾胳向增犬加。淬火掘组织骗:M+熟Fe3C颗粒+A肚’。(预竭备组厦织为天P球)T12钢（含1.2%C）正常淬火组织2、卵淬火帜介质理想笋的冷遣却曲绢线应率只在班C曲大线鼻索尖处趁快冷阀，而遍在Ms附近卧尽量封缓冷膝，以导达到探既获狂得马狭氏体音组织装，又加减小内应备力的册目的邀。但握目前朴还没舰有找醒到理叔想的币淬火待介质遵。常用干淬火畏介质挪是水诊和油水的中冷却匆能力益强，砖但低跨温却恭能力太稠大，纪只使脑用于已形状龙简单息的碳恩钢件理想淬火曲线示意图MsMf油在植低温雷区冷悼却能渴力较西理想扬，但娘高温雄区冷闯却能考力太版小，帆使用腥于合卫金钢按和小帽尺寸题的碳烦钢件丢。熔盐敞作为乱淬火拍介质寨称盐说浴，花冷却祸能力旋在水红和油姐之间幼,用雷于形塘状复软杂件内的分撒级淬粪火和烂等温或淬火圆。聚乙虾烯醇季、硝率盐水饲溶液减等也念是工般业常霉用的惰淬火搂介质例.3、绘淬火抗方法采用剧不同甩的淬仓火方珠法可弥剩补介复质的位不足各种淬火方法示意图1—单液淬火法2—双液淬火法3—分级淬火法4—等温淬火法四、揭回铲火回火是指尼将淬蓬火钢鸭加热棍到A1以下炊的某伶温度床保温影适当排时间观后，剧置于涝空气惕或水疾中冷孔却的制工艺跃。1、喊目谦的：减少野或消钢除淬钟火内速应力,划防止魂变形煎或开温裂；获得婶所需坝要的河力学锁性能治。淬火咏钢一牢般硬河度高奶，脆备性大挂，回摔火可体调整先硬度熔、韧德性；稳定锡尺寸；对于焰某些谦高淬踢透性告的钢，空避冷即宿可淬稿火，门如采镇用回火灿软化期既能降低用硬度，又滤能缩短醋软化刊周期蜂。2、授钢在槽回火知时的谷转变①马必氏体锻的分牧解②残柄余奥们氏体怨分解③-碳化豆物转冬变为Fe3C④F片e3C聚疼集长序大和粘铁素衰体多挪边形梦化3、百回火烧脆性淬火失钢的厚韧性夸并不拜总是随胆温度脑升高蓝而提托高。在某站些温宫度范慕围内回火系时，刮会出妇现冲饭击韧性抗下降捉的现乓象，称回火警脆性。第一肺类回再火脆年性又称世不可腹逆回银火脆郑性。是指亲淬火而钢在犬25纳0-膊35膜0℃忌回火疾时出兆现的拢脆性稀。这种浸回火浙脆性平是不淋可逆呜的，够只要鱼在此甜温度朵范围者内回切火就源会出挽现脆滔性，捕目前疮尚无挑有效散消除捞办法第二庸类回激火脆宵性又称箭可逆掌回火鸽脆性陈。是去指淬干火钢混在5胁00江-6庭50大℃范错围内仓回火午后缓多冷时昆出现衡的脆钉性.回火威后快伟冷不语出现担，是俭可逆萌的。防止洽办法烈：⑴就回火嘴后快泰冷。⑵加入攻合金王元素W痒(约1%眨)、Mo料(约0.沿5%典)。该砖法更添适用彻于大五截面柴的零跳部件4、康回火作种类广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。应用获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。

提高e及s，同时使工件具有一定韧性。在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力。回火目的S回

T回

M回

回火组织500-650℃350-500℃150-250℃回火温度高温回火中温回火低温回火适用于弹簧热处理淬火污加高粮温回彼火的满热处玻理称腐作调质洁处理，简称调质试验奥方法百与步押骤1、芽将20梦钢、隔45洞钢、舟T1签1钢分丘别在92轮0℃、8封80℃、8梁60℃加热老，保温孩20株分钟，并拔分别伟在10开%盐胜水、水、乳和油中淬唐火；2、稀观察局淬火牧后式莫样的勒组织雅并测恋其洛红氏硬队度；3、页将各眼个试疮样分巩别在18捡0℃、3踢50℃、5掌60℃回火半个迟小时咳；4、喜观察东回火富组织艰并测条其洛揉氏硬稻度。试验首方法灵与步恳骤实屿验盼报云告赏要丧求1、描写明船实验请目的聪、实胳验原跪理及升试验篇方法2、抖根据锤性能工测定述和组键织观利察，朵能够宁选定辈适当每的淬娇火回峡火工施艺得京