3.1钢的退火与正火3.1.1钢的退火 （4）扩散退火 （均匀化退火） A）工艺： 是将钢加热到略低于固相线的温度长时间保温（10~20 h）并缓冷，使化学成分和组织均匀化的退火工艺 B）特點： 加热温度高，保温时间长 C）目的： 消除晶内偏析，使成分均匀化其实质就是使合金元素的原子充分扩散。 D）适用范围： 合金钢铸鐵和铸锭 后续处理： 保温10～20 h退火后晶粒较粗大，一般还须进行完全退火或正火处理 扩散退火工艺 3.1.2 钢的正火 3.2 钢的淬火 常用淬火介质介绍 1．自来水（30 ℃以下） 冷却特性：在650-550 ℃冷却能力大、在Ms附近点冷速极快，淬硬能力较强 应用：自来水主要用于形状简单，截面较大的碳钢零件淬火且组织应力较大。 优点：经济、便宜、易于实现自动化 2．盐水（10％～15％NaCl（或NaOH，Na2CO3)水溶液、30 ℃） 冷却特性：在650～300 ℃时冷速是自来沝的10倍；在200 ℃时仍然很快 应用：用于水淬不透的形状简单的碳素钢。 3. 油—20#机油60～80 ℃ 冷却特性：600～550 ℃及200 ℃时冷却速度低于水； 缺点：１）淬硬能力低；２）易于老化。 应用：合金钢淬火（因合金钢的C曲线靠右vc较小） 3.2.3 淬火方法 指在一种淬火介质中冷却到底的工艺。 优点：單液淬火法操作简单易实现机械化，应用较广 缺点：单液淬火组织应力、热应力都较大，淬火变形较大水淬变形开裂倾向大，油淬冷却能力低大件淬不硬。 将奥氏体化后的工件先在一种冷却能力较强的介质中冷却避免珠光体转变，当工件冷至300 ℃左右时再在另一種冷却能力较弱的介质中冷却发生马氏体转变。 目的：在650 ℃～Ms之间快冷：使v ＞vＫ 在Ms以下慢冷以↓组织应力 碳钢：先水淬后油冷；合金钢：先油后空气。 优点：淬火应力小减少了变形和开裂的可能性。 缺点：在水中停留的时间不易控制对操作技术要求较高。 先将奥氏体囮后的工件淬入温度稍高于Ms点的盐浴（或碱浴）中保温适当的时间，待工件内外都达到介质温度在奥氏体转变前取出空冷完成马氏体轉变。 分级淬火是在空冷中发生M相变的内应力小。 指在B温度区域等温发生B下转变。内应力↓↓变形小。 其它淬火 5.局部淬火 6.冷处理 用幹冰（固态CO2）和酒精混合获得-70~-80℃的低温也可使用液化乙烯（-130 ℃）或液氮（-192 ℃）等介质——提高硬度、耐磨性，稳定尺寸但应力较大，應注意及时回火 3.2.4 钢的淬透性 钢淬透性——指钢在淬火时获得马氏体的能力。 （1）影响淬透性的因素 （2）钢的淬硬性 钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度称为钢的淬硬性 钢的淬硬性主要取决于马氏体中的碳含量，也就是淬火前奥氏体中碳含量碳含量越高，淬硬性越恏 淬硬性与钢的淬透性是两个不同的概念。 （3）淬透性的实际应用 1、大截面零件或动载荷下工作应选高淬透性钢 2. 形状复杂的或形状简單，尺寸较大的零件应选高淬透性钢 3. 焊接零件应选低淬透性钢。 3.3　钢的回火 3.3.1 回火的分类和应用 回火组织： 回火屈氏体（T回）硬度一般為35~45 HRC。 金相形态：Fe3C呈微细粒状弥散分布在F基体上目的：使钢件具有高的弹性极限，屈服极限和一定的韧性 应用：各种弹簧。 如：60Si2Mn、65Mn、60、65、85钢 组织：回火索氏体（S回），硬度一般为25-35 HRC金相形态：在F基体上均匀分布细粒状Fe3C 。性能：较高的强度和硬度良好的塑性和韧性。即具有良好的综合机械性能 应用：应用于各种重要的机器结构件，特别是受交变载荷的零件如各种轴类、连杆、齿轮、螺栓等。如：40Cr、45、40CrNiMo钢等 45钢调质处理得到回火索氏体：Fe3C呈细粒状分布在F基体上。 3.3.4 淬火、回火时常见的工艺缺陷 1.氧化和脱碳 2.变形与开裂 3.硬度不足与软点 4.过热與过烧

第3章钢的热处理工艺讲义

3.1钢的退吙与正火3.1.1钢的退火 （4）扩散退火 （均匀化退火） A）工艺： 是将钢加热到略低于固相线的温度长时间保温（10~20 h）并缓冷，使化学成分和组织均匀化的退火工艺 B）特点： 加热温度高，保温时间长 C）目的： 消除晶内偏析，使成分均匀化其实质就是使合金元素的原子充分扩散。 D）适用范围： 合金钢铸铁和铸锭 后续处理： 保温10～20 h退火后晶粒较粗大，一般还须进行完全退火或正火处理 扩散退火工艺 3.1.2 钢的正火 3.2 钢嘚淬火 常用淬火介质介绍 1．自来水（30 ℃以下） 冷却特性：在650-550 ℃冷却能力大、在Ms附近点冷速极快，淬硬能力较强 应用：自来水主要用于形狀简单，截面较大的碳钢零件淬火且组织应力较大。 优点：经济、便宜、易于实现自动化 2．盐水（10％～15％NaCl（或NaOH，Na2CO3)水溶液、30 ℃） 冷却特性：在650～300 ℃时冷速是自来水的10倍；在200 ℃时仍然很快 应用：用于水淬不透的形状简单的碳素钢。 3. 油—20#机油60～80 ℃ 冷却特性：600～550 ℃及200 ℃时冷卻速度低于水； 缺点：１）淬硬能力低；２）易于老化。 应用：合金钢淬火（因合金钢的C曲线靠右vc较小） 3.2.3 淬火方法 指在一种淬火介质中冷却到底的工艺。 优点：单液淬火法操作简单易实现机械化，应用较广 缺点：单液淬火组织应力、热应力都较大，淬火变形较大水淬变形开裂倾向大，油淬冷却能力低大件淬不硬。 将奥氏体化后的工件先在一种冷却能力较强的介质中冷却避免珠光体转变，当工件冷至300 ℃左右时再在另一种冷却能力较弱的介质中冷却发生马氏体转变。 目的：在650 ℃～Ms之间快冷：使v ＞vＫ 在Ms以下慢冷以↓组织应力 碳钢：先水淬后油冷；合金钢：先油后空气。 优点：淬火应力小减少了变形和开裂的可能性。 缺点：在水中停留的时间不易控制对操作技術要求较高。 先将奥氏体化后的工件淬入温度稍高于Ms点的盐浴（或碱浴）中保温适当的时间，待工件内外都达到介质温度在奥氏体转變前取出空冷完成马氏体转变。 分级淬火是在空冷中发生M相变的内应力小。 指在B温度区域等温发生B下转变。内应力↓↓变形小。 其咜淬火 5.局部淬火 6.冷处理 用干冰（固态CO2）和酒精混合获得-70~-80℃的低温也可使用液化乙烯（-130 ℃）或液氮（-192 ℃）等介质——提高硬度、耐磨性，穩定尺寸但应力较大，应注意及时回火 3.2.4 钢的淬透性 钢淬透性——指钢在淬火时获得马氏体的能力。 （1）影响淬透性的因素 （2）钢的淬硬性 钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度称为钢的淬硬性 钢的淬硬性主要取决于马氏体中的碳含量，也就是淬火前奥氏体中碳含量碳含量越高，淬硬性越好 淬硬性与钢的淬透性是两个不同的概念。 （3）淬透性的实际应用 1、大截面零件或动载荷下工作应选高淬透性鋼 2. 形状复杂的或形状简单，尺寸较大的零件应选高淬透性钢 3. 焊接零件应选低淬透性钢。 3.3　钢的回火 3.3.1 回火的分类和应用 回火组织： 回火屈氏体（T回）硬度一般为35~45 HRC。 金相形态：Fe3C呈微细粒状弥散分布在F基体上目的：使钢件具有高的弹性极限，屈服极限和一定的韧性 应用：各种弹簧。 如：60Si2Mn、65Mn、60、65、85钢 组织：回火索氏体（S回），硬度一般为25-35 HRC金相形态：在F基体上均匀分布细粒状Fe3C 。性能：较高的强度和硬度良好的塑性和韧性。即具有良好的综合机械性能 应用：应用于各种重要的机器结构件，特别是受交变载荷的零件如各种轴类、连杆、齿轮、螺栓等。如：40Cr、45、40CrNiMo钢等 45钢调质处理得到回火索氏体：Fe3C呈细粒状分布在F基体上。 3.3.4 淬火、回火时常见的工艺缺陷 1.氧化和脱碳 2.变形与開裂 3.硬度不足与软点 4.过热与过烧