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热处理工艺1资料第1页/共127页 切削件的硬度在170～230HB范围内，切削性能较好。 刀具具有较高的韧性时，不容易发生崩刃。切削件的硬度如何调整？刀具如何才能具有较高的韧性？第2页/共127页 季裂加工过程（铸、锻、焊、切削）产生的内应力如何消除加工过程中产生的内应力？20世纪初，英军在印度贮存的黄铜弹壳，每当雨季就频繁发生大量裂缝，当时称之为季裂。 第3页/共127页 第三节 钢的普通热处理工艺毛坯生产 预备热处理 机械加工 最终热处理 机械精加工预备热处理的作用是消除锻造的缺陷，如晶粒粗大、内应力、缺陷组织等，同时调整硬度，为后续的切削做准备。——退火 ; 正火；调质最终热处理的作用是使材料具有使用状态下的性能，如强度、硬度等。——淬火 ; 回火；表面热处理第4页/共127页 为什么将其安排在铸/锻造与 切削加工之间呢? 为什么退火与正火有着非常广泛的应用?在一个零件的加工路线中，热处理起着很重要的作用， 一般有两种情况，如一个齿轮： 下料------锻造------预备热处理（退火或正火）------铣齿------ 最终热处理（淬火回火）------精加工（磨削）第5页/共127页 一、钢的退火1、退火：将钢加热到适当温度（临界温度以上30～50℃ ），保温一定时间，然后在炉中缓慢地冷却的热处理工艺。 2、目的——为后续加工和最终热处理作好组织准备 1）降低硬度，提高塑性，改善加工性能； 2）细化晶粒，消除组织缺陷； 3）消除内应力 。 第三节 钢的普通热处理工艺第6页/共127页 3 退火种类第一类退火是不以组织转变为目的的退火工艺方法。工艺特点：通过控制加热温度和保温时间使钢由冶金及冷、热加工过程中产生的不平衡状态如成分偏析、冷变形强化、内应力等过渡到平衡状态。扩散（均匀化）退火、再结晶退火、去应力退火。钢的退火工艺种类很多，根据热处理目的不同，可将退火工艺分为两大类。第7页/共127页 工艺特点：通过控制加热温度、保温时间及冷却速度等工艺参数，来改变钢中的珠光体、铁素体、渗碳体等组织形态及分布，从而改变其性能，如降低硬度、提高塑性、细化晶粒、改善机械加工性能等。第二类退火是以改变组织与性能为目的的退火工艺方法。完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火等。第8页/共127页 1）完全退火定义：将钢加热Ac3以上30- 50oC,完全奥氏体后，保温一定时间随之缓慢冷却到600oC以下，出炉空冷。组织：细小而均匀的平衡组织（铁素体+珠光体）目的：①细化，均匀化粗大、不均匀组织②接近平衡组织——调整硬度→切削性↑③消除内应力适用范围：亚共析钢。保温Ac3+30 ～50℃温度炉冷空冷时间600 ℃第9页/共127页 完全退火组织问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？45钢的完全退火组织（F+P） 200X完全退火全过程所需时间非常长，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要数十小时，甚至数天的时间。缺 点：第10页/共127页 低碳钢为什么不能用完全退火？过共析钢能采用完全退火吗？注意事项：低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。网状渗碳体第11页/共127页 2）球化退火定义：将钢加热到 Ac1+(30~50)℃ ，保温后随炉缓冷至600 oC，出炉空冷，使钢中碳化物呈球状的工艺方法。组织：球状珠光体（渗碳体呈球形的细小颗粒弥散分布在铁素体基体中）时间温度保温Ac1+30 ～50℃缓冷空冷 600℃第12页/共127页 球化退火的目的： 1、降低硬度、提高塑性、改善切削加工性能。如T10钢经球化退火后，硬度由255～321HBS降到≤197HBS。从而改善切削加工性能； 2、获得球状珠光体也是为淬火作组织准备，使淬火加热时奥氏体晶粒不易长大，并可减小冷却时变形和开裂的倾向。适用范围：主要用于过共析钢、合金工具钢。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.应注意的是 第13页/共127页 时间温度Ts - 100 ～200℃保温10～15 h缓冷3）扩散退火（均匀化退火）定义：将钢加热到Ac3以上150-300 oC，保温10h～15h后随炉缓冷。目的：使钢中的化学成分和组织均匀化。适用范围：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、 铸件、锻坯。偏析存在形式及危害 铸造化学成分不均匀、非金属夹杂物分布不均匀