热处理相关基础知识.PPT

3、各种因素对过冷奥氏体冷却转变曲线的影响 影响过冷奥氏体冷却转变形状位置的因素很多，主要有以下几点。 ①碳的影响 在正常加热条件下，亚共析碳钢的C曲线，随着含碳量的增加向右移；过共析碳钢的C曲线，随着含碳量的增加向左移。故在碳钢中以共析钢过冷奥氏体最稳定。 ②合金元素的影响 除Co以外，所有的合金元素溶入奥氏体之后，都增大其稳定性，使C曲线右移。碳化物形成元素含量较多时，使C曲线的形状发生变化，出现两组曲线。 ③加热温度和保温时间的影响 随着加热温度的升高和保温时间的延长，奥氏体的成分更加均匀，作为奥氏体分解的晶核数量减少，同时奥氏体晶粒长大，晶界面积减少，这些都不利于奥氏体的分解，提高了奥氏体的稳定性，使C曲线向右移。 4、珠光体型转变 过冷奥氏体在较小的冷却速度（过冷度）下，将在C曲线“鼻子”以上温度区域，发生珠光体型转变，形成珠光体型组织。珠光体型组织是退火和正火钢的重要组织组成物，它的形态、数量与分布情况，直接影响着退火和正火钢的性能，因此，研究珠光体转变具有重要的实际意义。 ① 珠光体的组织形态 珠光体的组织形态可分为两类：片状珠光体和球状珠光体。 片状珠光体组织是由片状渗碳体和铁素体互相交替排列成的片层状混合物。珠光体片间距的大小主要取决于转变温度（过冷度），而与奥氏体的晶粒度和均匀性无关。转变温度越低，片间距越小，珠光体组织越细，即渗碳体弥散度越大。 一般按片间距的大小，将珠光体型组织分为珠光体、索氏体和屈氏体三种。 球状珠光体是在铁素体基体上分布着细小颗粒状的渗碳体的球化组织。 ②珠光体的形成过程 珠光体的形成是一个形核和核长大的过程。 珠光体的形成过程，包含着两个同时进行的过程，一个是碳的扩散，生成高碳的渗碳体和低碳的铁素体；另一个是晶体点阵的重构，由面心立方的奥氏体转变为体心立方体点阵的铁素体和复杂斜方点阵的渗碳体。 三、钢的淬透性及淬硬性 1、淬透性的概念 淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。它是反映钢在淬火时，奥氏体转变为马氏体的容易程度。 淬火时，工件截面上各处的冷却速度是不同的。表面的冷却速度最大，越到中心冷却速度越小。如果工件表面及中心的冷却速度都大于该钢的临界冷却速度，则沿工件的整个截面都能获得马氏体组织，即完全淬透了。如中心部分低于临界冷却速度，则表面得到马氏体，心部获得非马氏体的组织，表示钢未被淬透。 因此，淬透性好的钢较淬透性差的钢便于整体淬硬。 钢的临界冷却速度的大小是可以表示其淬透性大小的，但是临界冷却速度不便于直接用于生产。在实际生产中常以一定条件下淬火后所获得的马氏体组织层深度来表示其淬透性的大小。 从理论上讲，淬透层深度应该是全淬成马氏体的深度，但在未淬透情况下，由于马氏体组织中混入少量（5%～10%）非马氏体组织时，在显微镜下难以辨别出来，从硬度上也很难被测出。因此，实际上采用由工件表面向里得到半马氏体（即组织由50%马氏体和50%非马氏体组成）的距离作为淬透层深度。采用半马氏体处作为淬透层界限，就很容易用测量硬度的方法来确定出淬透层的深度。 2、淬硬性的概念 淬硬性是指钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。钢的淬硬性主要取决于钢的含碳量。低碳钢淬火最高硬度值低，淬硬性差，高碳钢淬火最高硬度值高，淬硬性好。总之钢的淬硬性是用合理淬火后所能达到的最高硬度值来衡量的。 四、热处理工艺类别 热处理 定义：采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却,以获得预期的组织结构与性能的工艺。 热处理工艺类别 1 整体热处理 定义：对工件整体进行穿透加热的热处理。 常见的整体热处理工艺方式有： ①?退火 定义：钢铁或非铁金属和合金加热至适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 目的：消除应力，调整/细化组织与硬度，为最终热处理作好准备。如去应力退火、再结晶退火、预防白点退火、球化退火、等温退火、不完全退火、完全退火、扩散退火、稳定化退火、石墨化退火等。 ② 正火 定义：将钢铁材料或工件加热到奥氏体化后，保持一定时间，在空气中冷却的热处理工艺。如普通正火、二段正火等。 等温正火：将钢铁材料或工件加热到奥氏体化后，保持一定时间，快速冷到珠光体转变温度等温保持适当时，然后在空气中冷却的工艺。 目的：细化/均匀组织组织、调整硬度，消除应力，为机械加工和最终热处理作好准备. ③ 淬火 定义：钢铁件奥氏体化后，以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 目的：使钢铁零件达到高的强度与硬度。如箱式炉、井式炉、盐浴炉