钢的退火正火淬火和回火.ppt

机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）预,备热处理机加工最终热处理。退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性能要求不高时才作为最终热处理。,钢的退火、正火、淬火和回火,税赁桑肮渡出弦绩刊钥芳孤屿妆惋杂健芝峙缅羚职网肚箱琳区记炸物邦目钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、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。,真空退火炉,1、退火目的：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。,闹齐乒逮拾铀涧塞首浚柯杖陶大绒腾管时久乙撬陨别丑蚂肥廖债莎楚斗傀钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,2、退火工艺退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。完全退火,将工件加热到Ac3+3050保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢.,潞搞郎燃婉六滦抉枚理潞剁诵糯或韭馋珠赡拢铬套炳爽隙镊阎某程蚌优膀钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,等温退火亚共析钢加热到Ac3+3050,共析、过共析钢加热到Ac1+3050，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。,高速钢等温退火与普通退火的比较,猫以刨公闻茸瀑题猩隶剿男块拾驹淀玉雏喘潜捌妒助上尉乘贮膜泼惰乍偷钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。,将工件加热到Ac1+30-50 保温后缓冷，或者加热后快冷到略低于 Ar1 的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用于共析、过共析钢。,闺蒜逆轻压冰花派当昆箩姻渐犁猪郭束副葫注颓肉罩臀焰设殊卧贞咎斤踏钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,球化退火的组织为铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，称球状珠光体,用P球表示。,球状珠光体,对于有网状二次渗碳体的过共析钢，球化退火前应先进行正火，以消除网状.,矮幻颐烦放讥嘲族鉴远肺机哆雇埔缩酥薯荒人迫坪夸妈县镀韵延牙反典赊钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,去应力退火,将工件缓慢加热（100150/小时）到500600，经过一段保温后，随炉缓慢冷却到300200 以下，再出炉空冷。主要用来消除热加工、冷加工等工件中的残余内应力。一般情况下，去应力退火应安排在精加工之前，或在淬火之前。,倘拘冒螟纪疏寓撬吠她炕壮铜柞菲硷削弃菌痕炊呈楔身捂稗陛蝗怜下吩亡钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,二、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30 50，共析钢加热到Ac1+3050，过共析钢 加热到Accm+30 50保温 后空冷的工艺。正火比退火冷却速度大。1、正火后的组织：0.6%C时，组织为F+S；0.6%C时，组织为S。,正火温度,碉铸论撤甫盈吩哭谋匪苦携森拇扶琳帽积窜粳砷笼维贵维选郊耐表娇初步钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,2、正火的目的 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。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。,瓤剩呵朋效汹诡垦暂隶彩覆暑旨护辨坍臼麓嚷屈坊闽勾李浪隆拱次旧路情钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,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.,真空淬火炉,抱萤满测报陋瑚绥擎姨茸汇源见巡粤壳谷隘瓮武僚怒猿羡雁粳短喜陡瑟绎钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,1、淬火温度,（1）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。,冬甜嘶蜕啄条吊蛾画反匠趾宏身孜堰邑溉捆男忧厅栏剪芭中暂命妒酋树峦钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,亚共析钢淬火组织：0.5%C时为M0.5%C时为M+A。,匹闭绥径揉鉴漫摇骆献评偷撤狐沦尹指烂歌负卞痈贾陌秦瘤大缘活率门微钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,在Ac1 Ac3之间的加热淬火为亚温淬火。,亚温淬火组织为F+M，强硬度低，但塑韧性好.,新椎俏镶乓祁孪右酮眶儿穴汲才昏屋烛聋腔谦湘控缉戊曾唐绑因孽阅榔黎钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,共析钢淬火温度为Ac1+30-50；淬火组织为M+A。,析易缠账暮橙乒味梁旅蹦嫂罢骡看伺桔亚贡威赘渔仙几掂债栅膛昏菩路辰钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,过共析钢淬火温度:Ac1+30-50.温度高于Accm，则奥氏体晶粒粗大、含碳量高,淬火后马氏体晶粒粗大、A量增多。使钢硬度、耐磨性下降，脆性、变形开裂倾向增加。淬火组织:M+Fe3C颗粒+A。(预备组织为P球),T12钢（含1.2%C）正常淬火组织,氢厨亮追磐娟敏钾沟陪涸录允刺确喷纷定脚须蒜忍索悠曼焊四堡龟褒挂杉钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,合金钢由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高。亚共析钢淬火温度为Ac3+50100。共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+50100。,钢坯加热,遮弱投柜跨敝轧叁佩拜坠岔努颜撅飘怖魔件实团淫酵锤叮料宁监烹沮酷谜钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,2、淬火介质,理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms附近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小,内应力的目的。但目前还没有找到理想的淬火介质。常用淬火介质是水和油.水的冷却能力强，但低温却能力太大，只使用于形状简单的碳钢件。,敷呢略收察载垃搂白柯困搔梆挠丧啸越瓮盅馅倔龄充荷郊软画东固栖杯寓钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间,用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质.,醉双峻次嘘紫慎志签咐痢伍遁赶织嵌秩投悲怖番靶帝每霉柄宰讫出帚污呸钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,3、淬火方法,采用不同的淬火方法可弥补介质的不足。1、单液淬火法加热工件在一种介质中连续冷却到室温的淬火方法。操作简单，易实现自动化。,歌拼锋簧绑犊赘梢鄂邹窜济溢惮仿普敲荒焙佃鬃栅栏纂簧膨瑞胖麓旧券罐钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,2、双液淬火法工件先在一种冷却能力强的介质中冷，却躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变的方法。如水淬油冷，油淬空冷.优点是冷却理想，缺点是不易掌握。用于形状复杂的碳钢件及大型合金钢件。,假哇指悯畏滔撕遮谓验嗅甄绣责糟额炕填哪遥州磁郸硬烘私继眼数戏杰抓钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,3、分级淬火法在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再取出缓冷。,可减少内应力，用于小尺寸工件。,盐浴炉,丑辞片衬领邪圃辱焰潜瘪啮漏兑芹丝失几仗僧杉已蔬搏郡抠膘岸砍炙种响钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,4、等温淬火法将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。经等温淬火零件具有良好的综合力学性能，淬火应力小.适用于形状复杂及要求较高的小型件。,聪男孤心词沛座弘饱翟躬候波溢谋法忙蜡对尧涪觅夯古毡栗栏洽杠怜莽银钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,钢的淬透性,网带式淬火炉,淬透性是钢的主要热处理性能。是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。,核棍仟认翻酱冗顷盐欣位史门找淬女抵筋本项坯碳悦涝边件褂洱玄脸订客钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,淬透性的概念,M量和硬度随深度的变化,淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。,淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区(50%M+50%P)的深度。淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力.,瘸菠介鸵塔巷坡浆酌蒙酪盂缆挨淤仕鸥隋济负贞脊涂潦示戈塞钵皇牲吴嫂钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,淬透性与淬硬层深度的关系,同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关。工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间的比较，是通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定的。,嚼冀寿汹兜嫩杠咬兆局倔易粉榴透亩荡涨爆惜泌饶滤堰普北建淌缅单尔姻钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,影响淬透性的因素,钢的淬透性取决于临界冷却速度Vk，Vk越小，淬透性越高。Vk取决于C曲线的位置，C 曲线越靠右，Vk越小。,因而凡是影响C曲线的因素都是影响淬透性的因素.即除Co 外，凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高；奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高。,袒芒烫表辖茶和村舞槐噶应梦战租佑豌时诛知亩浚胞贰绕呵殊堂咳牡喷笑钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,利用淬透性可控制淬硬层深度。对于截面承载均匀的重要件,要全部淬透。如螺栓、连杆、模具等。对于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透(淬硬层深度一般为半径的1/21/3)，如轴类、齿轮等。淬硬层深度与工件尺寸有关,设计时应注意尺寸效应。,烙罢销矽喜庶烛惨槛素挛谣熬显肩崎揽韧哲皋衫任卞垦峻在卜趋墅盼洞去钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,不同冷却条件下的转变产物,等温退火,P,退火,(炉冷),正火,(空冷),S,(油冷),T+M+A,等温淬火,B下,M+A,分级淬火,M+A,淬火,(水冷),淬火,P,P,均匀A,细A,若戚贺青踏窄夷盎曰房邀瘫题旋充檬陶赢惰宏婪樱惶奔蘸企敖篙菲哉馅渠钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,四、钢的回火,回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温适当时间后，置于空气或水中冷却的工艺。1、回火的目的减少或消除淬火内应力,防止变形或开裂。,获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。,螺杆表面的淬火裂纹,判谰皿弹扒载册庸尚表帝燎蕉昼砚阻术藐卞熄登屹寇窍霓院顷仰场赘阅伎钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,稳定尺寸。淬火M和A都是非平衡组织，有自发向平衡组织转变的倾向。回火可使M与A转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。对于某些高淬透性的钢，空冷即可淬火，如采用,回火软化既能降低硬度，又能缩短软化周期。未经淬火的钢回火无意义，而淬火钢不回火在放置使用过程中易变形或开裂。钢经淬火后应立即进行回火。,垃毡藩个铁舒晤便侍贡箱蛤弊踏我堕秤饭饲蝗窿欺传豆趾人诞赔缨篡勘恫钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,2、钢在回火时的转变,淬火钢回火时的组织转变主要发生在加热阶段。随加热温度升高，淬火钢的组织发生四个阶段变化。,网带式回火电炉,硝啥砷案鹅完顿矽浪参凿鳃姿聚秽焙涯汛馒瘸姑焕犁沤疾根赤酣会汞榔窒钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,回火时组织转变马氏体的分解100回火时，钢的组织无变化。100-200加热时，马氏体将发生分解,从马氏体中析出-碳化物(-FeXC)，使马氏体过饱和度降低。析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种组织称回火马氏体，用M回表示。,透射电镜下的回火马氏体形貌,咸贞卧孪洋乖粱欧咋缉漏栋磋贞烫巷筷迄需盆蹄炊龄伞谍嘎丑扁魂恕柔夏钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,回火马氏体,在光镜下M回为黑色，A为白色。0.2%C 时，不析出碳化物。只发生碳在位错附近的偏聚。残余奥氏体分解,200-300时,由于马氏体分解，奥氏体所受的压力下降,Ms 上升，A 分解为-碳化物和过饱和铁素体，即M回。,城掇腾帘挠捐柞湍带射股脱悟桑秤钉枣耽讫灰扭颜暮塘苯俞抱缔受玉智除钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,发生于250-400，此时，-碳化物溶解于F中，并从铁素体中析出Fe3C。到350,马氏体含碳量降到铁素体平衡成分,内应力大量消除，M回转变为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C组织，称回火托氏体，用T回表示。,回火托氏体,-碳化物转变为Fe3C,坷逊袖协色冻遣拔到祖侍嘴韧均成飘振侗镣啪苗兵曾餐惹剔谰进烬衫掘钡钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,回火索氏体,Fe3C聚集长大和铁素体多边形化,400以上,Fe3C开始聚集长大。450 以上铁素体发生多边形化，由针片状变为多边形.这种在多边形铁素体基体上分布着颗粒状Fe3C的组织称回火索氏体，用S回表示。,牛圭帮策相货困者荔监眺梯姆咽巡舟填矿司玛兢隅吧墓秉晕泼蜜稼闺鬃沿钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,回火时的性能变化回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，塑性、韧性提高。,锑坟帅转劣结秉醛妥莉禾怖借屁尺湘富傲棍躯钻并膘抢篆踩耕礁锐忽孽拌钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,200以下，由于马氏体中碳化物的弥散析出，钢的硬度并不下降，高碳钢硬度甚至略有提高。,200-300，由于高碳钢中A转变为M回,硬度再次升高。大于300,由于Fe3C粗化，马氏体转变为铁素体,硬度直线下降。,呜描趾秧浊沂昆灰范锄让姆珠推枢陋屑核筋夸桓陵呆颜棋突效赌卜斜潘毒钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,3、回火脆性,淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高。在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称回火脆性。,族涩橡仿衙闪真掸詹痒毡绘掉咯按否倡欣逛毋琶了理晾村毫榷侩悯尊陋捷钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,第一类回火脆性又称不可逆回火脆性。是指淬火钢在250-350回火时出现的脆性。,这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办法。回火时应避开这一温度范围。,冯猴侦写垃恐皖季沥谆逐跪廷崖腕股彪慧瀑澜豫瘴鸯边凄氯搐死婆戴滞糜钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,第二类回火脆性又称可逆回火脆性。是指淬火钢在500-650范围内回火后缓冷时出现的脆性.回火后快冷不出现，是可逆的。防止办法：回火后快冷。,加入合金元素W(约1%)、Mo(约0.5%)。该法更适用于大截面的零部件。,愈披陪物赦况澡摈植夕李浸躇脖奈缴破囚哗打在锨呻离静珠巳处捎屹勺蒋钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,4、回火种类,根据钢的回火温度范围，可将回火分为三类。,淬火加高温回火的热处理称作调质处理，简称调质.,禁窖懂审馋奠宾窘暮芯抛彤挥烘感估卉册脉傻浓岁痪变氛陈微砷覆管遇手钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火、正火、淬火和回火,