金屬材料熱處理介紹

tags:    時間:2014-03-07 14:26:24
金屬材料熱處理介紹簡介
    1 退火:就是將鋼加熱到Ac3線(過共析鋼為A1線)以上,保溫一定時間為工件厚度( )小時 ,合金鋼( )小時,隨爐冷卻,得到鐵素體加珠光體(亞共析)……
金屬材料熱處理介紹正文

    1 退火:就是將鋼加熱到Ac3線(過共析鋼為A1線)以上,保溫一定時間為工件厚度( )小時 ,合金鋼( )小時,隨爐冷卻,得到鐵素體加珠光體(亞共析),珠光體(共析鋼),滲碳體加珠光體(過共析鋼)的方法,降低硬度,提高塑性,改善壓力和切削性能。

     2  正火:就是將鋼加熱到Ac3線和Acm以上30-50oC,保溫后出爐空冷,分別得到鐵素體加索氏體、索氏體,有細化晶粒、調整組織、削除前道鑄造、鍛造冷加工產生的缺陷,作為預先熱處理作用。提高鋼材加工性能(最好HB200-250時)提高加工面光潔度,不粘刀,加工表面光滑。比如管路密封膠圈結合面,O型圈溝槽,缸、泵介面平面。

    3 等溫退火:鋼加熱到Ac3以上30-50oC,保溫后較快冷卻到略低於Ar1的溫度(或轉入略低於Ar1的爐中)在此溫度下奧氏體金部轉變完成,主要用於合金鋼退火。

    4 球化退火:目的在於過共析鋼得到球狀珠光體,便於加工,也是熱處理的前處理。

    球化退火的工藝是加熱到溫度略高於Ac1以上10-20oC,保溫后緩慢冷卻到略低於Ar1的溫度並停留一段時間,使組織轉變全部完成,然後冷至500oC以下再空冷。

    加熱溫度超過Ac1越高,則冷卻以後得到的片狀珠光體會愈多。若超過Acm時,則冷卻下來所得到的全部為片狀珠光體。

    球化退火所以能形成球狀珠光體,是因為鋼在加熱到略高於Ac1時呈現一不均勻的組織。即除了奧氏體的濃度不均勻外,還有大量未溶解的滲碳體存在。其中片狀滲碳體在較長時間的保溫過程中會自發地趨於球狀(因後者最為穩定)。當鋼隨後冷卻下來時,由奧氏體分解而形成的ΑFe3C也逐漸球狀化因而最終便獲得在鐵素體基體上分佈著許多顆粒狀滲碳體,這就是球狀珠光體。

    5 低溫退火:為消除鑄、鍛、焊接、切削冷衝壓過程的內應力,緩慢速度加熱到500-650oC,經適當保溫,再緩冷下來的過程,又叫去應力退火。鋼的顯微組織不發生改變。

    6  淬火:將鋼加熱到Ac3線或Ac1線上30-50oC,保溫一段時間(均勻化)

快速冷卻下來,以得到高硬度馬氏體組織的方法。

細晶粒奧氏體得到細晶粒馬氏體組織。

過共析鋼有網狀ΑFe3C時,應先正火細化晶粒再淬火。

合金鋼加熱溫度相對較高。

 

    7  顯微裂紋:工件淬火后得到馬氏體組織,此時的組織中存在著極大的內應力,如果不及時回火,則會由於淬火應力的作用容易在工件內部產生顯微裂紋,嚴重時會導致工件的脆性增大而開裂。

     8  回火:工件淬火后一般都要進行回火,淬火后得到馬氏體性能很脆,並存在很大應力,不及時予以回火,時間久了可能會引起工件發生開裂,回火就是將淬火后的工件重新加熱到A1以下某溫度保溫一段時間,然後取出工件以一定的方式冷卻下來。

    9   回火馬氏體(低溫回火):馬氏體是一種過飽和 ΑFe固溶體,從室溫加熱到300oC左右,隨著升溫原子活力增加,C原子開始以某種碳化物的形式從馬氏體中析出,因溫度不高,析出的碳化物未全部脫離原馬氏體組織,仍處在一定的過飽和狀態,這種組織稱為回火馬氏體。對硬度影響不大,但內應力清除了一部分。

    10   第一類回火脆性:馬氏體中C的過飽和度大時,淬火后內存較多的殘餘奧氏體,大約在250-350oC時,殘餘奧氏體也發生向較為穩定的回火馬氏體轉變,轉變的結果可使硬度有增加(1-2HRC),這種現象在高碳鋼中尤為明顯,與此同時衝擊韌性卻略有下降,稱為第一類回火脆性。

    12   第二類回火脆性:主要發生在合金鋼450-650oC含Cr、Ni、Mn、Si等;在此溫度回火後進行緩冷時,有極其細小的片狀硬脆物。如:碳化物、氮化物、或磷化物沿鐵素體晶界析出所致。快速冷卻會使溶於鐵素體中的硬脆物來不及析出。隨溫度升高, k提高是因所析出的化合物球化的結果。我們常用的40Cr有二類回火脆性的傾向,一般談到回火脆性主要指第二類回火脆性。

生產中防止回火脆性的方法主要有:

 回火後進行快速冷卻(油或水冷)為消除重新產生的熱應力,則在回火后可再進行一次溫度低於發生回火脆性溫度的補充回火。

 加入少量防止回火脆性的合金元素Mo和W等。

    13  中溫回火屈氏體:將馬氏體回熱到300—400oC左右,過飽和的C原子析出與鐵原子結合生成顆粒狀碳化物,馬氏體組織中碳濃度減少,晶格改組轉變成鐵素體組織,形成由極細小的顆粒狀滲碳體分佈在鐵素體基體上這種機械混合物稱之為回火屈氏體。

    14  高溫回火索氏體:馬氏體加熱到400-650oC左右細小ΑFe3C顆粒聚集成較大顆粒(自發合併長大)得到較大滲碳體與鐵素體所組成的機械化合物。這種組織叫回火索氏體,強度、硬度降低,塑性、韌性增加。與正火索氏體相比,滲碳體呈球狀而不是呈片狀。

    15  魏氏體組織:鐵素體沿晶界分佈並呈針狀插入珠光體內,使鋼材的塑性和韌性大大下降(ΑFe從P中析出時未形成清晰的晶界,冷卻凝固成的組織)

    16  萊氏體:Y→ A+ΑFe3CⅠ  →  L(P+ΑFe3CⅡ + ΑFe3CⅠ)

    17  一次滲碳體ΑFe3CⅠ:過共析鋼從液體轉變為A+ΑFe3C  時的ΑFe3CⅠ  叫一次滲碳體。

    18  二次滲碳體ΑFe3CⅡ:隨溫度降低,從A中析出的ΑFe3C叫二次滲碳體ΑFe3CⅡ。

    19  三次滲碳體ΑFe3CⅢ:含碳量小於0.02%的鐵素體,溫度降到PQ線以下時,析出的滲碳體叫三次滲碳體ΑFe3C

    20  淬透性:材料淬火能夠得到淬透層深度的能力稱為“淬透性”,與化學成分和尺寸有關。

    21  淬透深度:是指由鋼的表面測量到馬氏體佔50%,珠光體佔50%的組織深度。

    22  淬硬性:鋼經過淬火后得到的最大硬度值,含C越高淬硬性越大,反之越小。

 

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