1、會計學1熱處理基本知識及工藝熱處理基本知識及工藝(gngy)原理原理第一頁，共107頁。2常見(chn jin)熱處理設備目錄1234金屬學與熱處理基本原理工業用鋼及其熱處理鋼的熱處理工藝(gngy)22021-12-75熱處理常見(chn jin)缺陷第1頁/共106頁第二頁，共107頁。金屬學與熱處理基本知識132021-12-7一 鐵碳合金(hjn)及其相圖1 純鐵的晶體結構與性能（1）純鐵冷卻(lngqu)中晶體結構的變化： 1538 1394 912 L Fe Fe Fe bcc fcc bcc 純鐵在冷卻(lngqu)過程中經歷兩次同素異構轉變（2）純鐵性能(xngnng)： 強度

2、低、硬度低、塑性好 、鐵磁性第2頁/共106頁第三頁，共107頁。金屬學與熱處理基本知識142021-12-72 鐵碳合金(hjn)與鐵碳相圖（1）鐵碳合金中的基本相與(xingy)基本組織基本(jbn)組元： Fe、C基本(jbn)相：鐵素體(或 F ) C在體心立方Fe中的間隙固溶體；0.0218%(727) 強硬度低；塑韌性好；與工業純鐵相同奧氏體(或 A )C在面心立方Fe中的間隙固溶體強硬度較低；塑性較好, 變形抗力較低, 易于鍛壓成形; 順磁性。滲碳體(Fe3C) Fe與C形成的金屬化合物，含6.69%C，復雜正交晶系。強度低；硬度高； 無塑性; 弱的鐵磁性(230 )第3頁/共1

3、06頁第四頁，共107頁。金屬學與熱處理基本知識152021-12-7（2）鐵碳相圖(xin t)（1）鐵素體(F)（2）奧氏體()（3）滲碳體(Fe3C)（4）珠光體(P) ：F Fe3C 共析反應產物(chnw)（5）萊氏體(Ld)：Fe3C共晶反應產物(chnw)（6）變態萊氏體(Ld)：PFe3C第4頁/共106頁第五頁，共107頁。金屬學與熱處理基本知識162021-12-7鐵碳合金含碳量為2.11%6.69%的鐵碳合金。共晶白口鑄鐵： 含碳量為4.3% ；亞共晶白口鑄鐵：含碳量在2.11%4.3%之間；過共晶白口鑄鐵：含碳量在4.3%6.69%之間；含碳量小于0.0218%的鐵碳合

4、金。工業純鐵碳鋼白口鑄鐵含碳量為0.0218%2.11%的鐵碳合金。根據金相 組織的不同，可分為三種:共析鋼： 含碳量為0.77%;亞共析鋼：含碳量在0.0218%0.77%之間；過共析鋼：含碳量在0.77%2.11%之間；（2）鐵碳合金(hjn)分類附件(fjin)：第5頁/共106頁第六頁，共107頁。金屬學與熱處理原理172021-12-7二 熱處理基本原理1 熱處理基本概念與知識(zh shi) 定義：在一定介質中，通過加熱、保溫、冷卻(lngqu)以使金屬的組織發生轉變以獲得所需性能的一種工藝過程。三個基本(jbn)過程：TtT保溫t保溫V冷卻V加熱加熱、保溫、冷卻四個重要參數： V

5、加熱、 T保溫、 t保溫、V冷卻第6頁/共106頁第七頁，共107頁。金屬學與熱處理原理182021-12-7冷卻方式 V冷卻 小大隨爐空冷油冷水冷HRC1518182440505260組織P+FP+F（少）組織細M+PM45#鋼 V冷卻不同對其性能(xngnng)的影響示例(shl)第7頁/共106頁第八頁，共107頁。金屬學與熱處理原理192021-12-72 鋼在加熱(ji r)時的轉變目的(md)：獲成分均勻、晶粒細小的奧氏體晶粒 形核Fe3C 的溶解長大的均勻化奧氏體化：將鋼件加熱至臨界點以上(yshng)，使之轉變為，稱為奧氏體化。 共析碳鋼奧氏體形成過程示意圖第8頁/共106頁第

6、九頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1102021-12-7 亞共析鋼：F + P F + A A 過共析鋼： Fe3C + P Fe3C + A A第9頁/共106頁第十頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1112021-12-73 鋼在冷卻(lngqu)時的轉變冷卻方式(fngsh)有兩種：一是等溫冷卻（常用于理論研究） 二是連續冷卻（常用于生產）第10頁/共106頁第十一頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1122021-12-7（1）過冷奧氏體等溫轉變(zhunbin)圖 （C曲線或TTT曲線）共析鋼C曲線(qxin)第11頁/共106頁第十二頁，共107頁。金屬學與熱處理原理113202

7、1-12-7亞共析鋼和過共析鋼的C曲線(qxin)第12頁/共106頁第十三頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1142021-12-7共析鋼的CCT曲線(qxin)（2）過冷奧氏體連續冷卻轉變(zhunbin)圖 （CCT曲線）第13頁/共106頁第十四頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1152021-12-7亞共析鋼和過共析鋼的CCT曲線(qxin)第14頁/共106頁第十五頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1162021-12-7轉變溫度擴散性組織（圖片見下頁）珠光體轉變高溫（Ar1-550）Fe、C、Me擴散珠光體（+Fe3C）貝氏體轉變上貝氏體（550-350） C擴散; Fe、 Me

8、不擴散貝氏體（鐵素體碳化物）下貝氏體（350-Ms）馬氏體轉變MsC、Fe、 Me均不擴散馬氏體C在-Fe中過飽和的間隙固溶體（3）幾種(j zhn)轉變的特點第15頁/共106頁第十六頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1172021-12-7片狀珠光體粒狀珠光體第16頁/共106頁第十七頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1182021-12-7上貝氏體下貝氏體第17頁/共106頁第十八頁，共107頁。金屬學與熱處理原理1192021-12-7板條狀(tio zhun)馬氏體針狀馬氏體第18頁/共106頁第十九頁，共107頁。202021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2熱處理工藝分類（加

9、熱冷卻方式、組織性能）普通熱處理退火、正火、淬火、回火表面熱處理表面淬火、化學熱處理形變熱處理高溫形變熱處理、低溫形變熱處理熱處理分類工藝（生產工藝中的位置與作用）預備熱處理最終熱處理第19頁/共106頁第二十頁，共107頁。212021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2一 退火1 定義：鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間后緩慢隨爐冷卻或控制其冷速，獲平衡組織(zzh)的工藝。第20頁/共106頁第二十一頁，共107頁。222021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)22 目的： 降低硬度，改善切削加工性能； 適合機加工的硬度范圍(fnwi)：150250HB； 細化晶粒；均勻組織； 消除內應

10、力。第21頁/共106頁第二十二頁，共107頁。232021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)23 各種( zhn)退火工藝及其特點 ：（1）球化退火工藝規范：第22頁/共106頁第二十三頁，共107頁。242021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2特點：工藝：不完全奧氏體化 組織：球狀(粒狀)珠光體目的：降低(過)共析鋼硬度,適合切削 為最終(zu zhn)熱處理做組織準備適用范圍：含碳量較高的工、模具鋼的預備熱處理第23頁/共106頁第二十四頁，共107頁。252021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2（2）完全(wnqun)退火工藝規范：特點(tdin)：工藝：完全奧氏體化 組

11、織：層片狀珠光體目的：降低硬度，改善切削加工性能 細化晶粒；消除內應力；減輕組織不均勻性(消除魏氏組織等)適用范圍：亞共析鋼、合金鋼的鑄、鍛、熱軋、焊件的預備熱處理第24頁/共106頁第二十五頁，共107頁。262021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2（3）均勻化退火(tu hu)工藝規范：特點：(1)高溫、長時間 (2)需再經重結晶工藝(gngy)(完全退火或正火)以細化晶粒目的：消除或減輕偏析、帶狀組織等適用范圍：合金鋼錠、大型鑄鋼件第25頁/共106頁第二十六頁，共107頁。272021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2（4）再結晶退火工藝(gngy)規范：目的： 消除加工硬化

12、 完全消除殘余(cny)應力適用范圍：冷塑性變形件第26頁/共106頁第二十七頁，共107頁。282021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2（5）去應力(yngl)退火工藝規范：目的(md)：消除內應力，防工件變形適用范圍：鑄、鍛、焊、沖壓、機加工件第27頁/共106頁第二十八頁，共107頁。292021-12-7鋼的熱處理工藝2（6）等溫退火工藝(gngy)規范： AC3 +2030 AC3 Ar1 tTAc1 AC1 +2030 Ar1 -2030 特點：(1)縮短時間； (2)組織(zzh)更均勻；第28頁/共106頁第二十九頁，共107頁。302021-12-7二 正火1 定義：鋼

13、加熱到AC3或ACm以上的區域，保持(boch)一定時間后在空氣中冷卻，以獲得接近平衡狀態組織的工藝。正火 退火鋼的熱處理工藝(gngy)2Tt第29頁/共106頁第三十頁，共107頁。312021-12-72 目的(md)： 細化晶粒，消除鑄鍛焊件組織缺陷； 提高低碳鋼硬度，改善切削加工性能； 消除高碳鋼網狀二次滲碳體，為球化退火作組織準備； 型材或大型復雜鑄鋼件的最終熱處理鋼的熱處理工藝(gngy)2第30頁/共106頁第三十一頁，共107頁。322021-12-7區別正火退火1加熱溫度較高加熱溫度較低2冷卻速度較快冷卻速度較慢3獲得組織較細（索氏體） 獲得組織較粗（珠光體）4強硬度與塑韌

14、性較高硬度較低5生產效率較高生產時間較長3 正退火(tu hu)區別鋼的熱處理工藝(gngy)2第31頁/共106頁第三十二頁，共107頁。332021-12-745#鋼 退火態與正火態性能對比狀態b(MPa)(%)k (J.cm-2)HB正火70080015205080220完全退火65070015204060180鋼的熱處理工藝(gngy)2示例(shl)第32頁/共106頁第三十三頁，共107頁。342021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)24 正火與退火的選用 原則：能用正火處則不用退火 正火可作為(zuwi)大件或不重要工件的最終熱處理，而 退火一般不作為(zuwi)最終熱處理含

15、碳量選用工藝C%0.75% 球化退火C%0.9% 正火消網球化退火第33頁/共106頁第三十四頁，共107頁。352021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2三 淬火淬火與回火時不可分割的、緊密(jnm)銜接在一起的兩種熱處理工藝1 定義：鋼加熱到AC3 或AC1以上，保溫一定時間后使其奧氏體化，然后以大于其臨界冷速的速度急劇冷卻，獲馬氏體或貝氏體體組織的工藝方法。等溫淬火 AC1 MS VC VC 淬火 2 目的：淬火可以顯著提高(t go)鋼的硬度、強度及耐磨性等。Tt第34頁/共106頁第三十五頁，共107頁。362021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)23.加熱(ji r)溫度亞

16、共析鋼(碳鋼)AC3+3050共析鋼(碳鋼)AC1+3050過共析鋼(碳鋼)AC1+3050低合金鋼AC3或AC1+50100 高合金鋼AC3或AC1+300400 第35頁/共106頁第三十六頁，共107頁。372021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2AC3 AC1 ACmM+ARAM+AR+A+Fe3C(C)()A+FM+FFe3C亞共析鋼與過共析鋼加熱溫度為何有區別？亞共析鋼:若AC3 AC1保溫(bown)， F多，硬度等過共析鋼:若T ACm C%，AR，硬度等 組織粗大第36頁/共106頁第三十七頁，共107頁。382021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)24淬火介質(j

17、izh)理想：650以上，慢，減小熱應力 650-400，快，避免C曲線 400以下，慢，減輕相變應力TtA1MS理想水油第37頁/共106頁第三十八頁，共107頁。392021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)25淬透性與淬硬性(yngxng)淬透性：淬火條件下得到M組織的能力(nngl)，取決于 VK（上臨界冷卻速度）淬硬性：鋼在淬火后獲得硬度的能力(nngl)，取決于M中C%，C%淬硬性第38頁/共106頁第三十九頁，共107頁。402021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2 淬透層深度：由工件(gngjin)表面半馬氏體點(50%M)的深度。 淬透層深度50%M第39頁/共106

18、頁第四十頁，共107頁。412021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2淬透性影響因素C%亞共析鋼C%淬透性過共析鋼C%淬透性 奧氏體化溫度 T淬透性 合金元素 除Co以外，C曲線右移，淬透性 未溶第二相 淬透性 第40頁/共106頁第四十一頁，共107頁。422021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2TtA1MS分級淬火雙液淬火等溫淬火單液淬火5幾種淬火(cu hu)方法序號淬火方法適用范圍及特點1單液淬火尺寸小、 形狀簡單的碳鋼、合金鋼件 2雙液淬火尺寸較大碳鋼件3分級淬火稍高于MS ，鹽浴；小尺寸工模具、變形小、精密件4等溫淬火淬火熱應力、組織應力小， 變形小； 形狀復雜、尺寸精密

19、件。5冷處理高碳軸承鋼第41頁/共106頁第四十二頁，共107頁。432021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2四.回火1.定義：將淬火(cu hu)后的鋼在A1以下溫度加熱，使其轉變為穩定的回火組織，并以適當方式冷卻的工藝過程。2.目的：消除淬火(cu hu)應力，降低脆性； 穩定工件尺寸，由于M、殘余A不穩定 獲得要求的強度、硬度及塑性、韌性的配合 回火脆性鋼水、油冷； 高合金鋼的多次回火 第42頁/共106頁第四十三頁，共107頁。442021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)23. 回火與溫度(wnd)的關系不同含碳量的碳鋼回火溫度(wnd)與硬度之間的關系第43頁/共106頁第

20、四十四頁，共107頁。452021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)24.回火(hu hu)種類回火類型組織性能特點應用范圍低溫回火（150250）回火馬氏體保持高強硬度；內應力和脆性；韌性略。 工、模具鋼； 低碳馬氏體鋼中溫回火（350500）回火屈氏體基體已回復；內應力；彈性極限高；較高的強硬度與良好韌性。彈簧鋼、熱作模具鋼（0.60.9%）高溫回火（550680）回火索氏體內應力基本消除，強度與韌性最佳配合；綜合機械性能高重要結構件，軸、齒輪第44頁/共106頁第四十五頁，共107頁。462021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)25.調質處理淬火(cu hu)+高溫回火調質處理42

21、CrMo調質(dio zh)工藝及其金相組織第45頁/共106頁第四十六頁，共107頁。472021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2五.表面淬火表面(biomin)淬火：不改變表面(biomin)化學成分，只改變其表面(biomin)組織的局部熱處理方法。 目的：心部保持較高的綜合機械性能，表面(biomin)具有高硬度和耐磨性。感應加熱表面(biomin)淬火原理：電磁感應及集膚效應分類： a. 高頻 200-300KHz 淬硬深度0.5-2mm 小工件 b. 中頻 2500-8000Hz 淬硬深度2-5mm 尺寸較大的工件 c. 低頻 50Hz 淬硬深度10-15mm 大型工件適用范

22、圍：中碳鋼和中碳低合金鋼，如：40、45、50和40Cr、40MnB等第46頁/共106頁第四十七頁，共107頁。482021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2特點：組織：MMFT FPb.加熱T ， 形核，不易長大，實際晶粒組度小，淬火得到極細隱晶馬氏體，硬度，脆性c.殘余壓應力提高壽命d.不易氧化、脫碳、變形(bin xng)小e.工藝易控制，設備成本高第47頁/共106頁第四十八頁，共107頁。492021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2定義：將工件在特定的介質中加熱、保溫，使介質中的某些元素滲入工件表層，以改變其表層化學成分和組織(zzh)，獲得與心部不同性能的熱處理工藝。分

23、類：滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、碳氮共滲等基本過程：分解、吸附和擴散三個基本過程六.化學(huxu)熱處理第48頁/共106頁第四十九頁，共107頁。502021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)21 滲碳(shn tn)目的：提高表面硬度（62-68HRC），耐磨性，而使心部仍保持一定(ydng)的強度和良好的塑性 和韌性。分類：氣體滲碳、液體滲碳及固體滲碳氣體滲碳原理：在高溫（900950）氣體介質中的滲碳適用范圍：低碳鋼、低碳合金鋼碳原子的分解COC+1/2O2CH4C+2H2碳原子的吸收碳原子的擴散第49頁/共106頁第五十頁，共107頁。512021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)

24、2組織(zzh)：過共析層回火(hu hu)M+細小碳化物+殘共析滲碳層回火M亞共析過渡層回火MF第50頁/共106頁第五十一頁，共107頁。522021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)2淬火(cu hu)方法：（1）直接淬火(cu hu) （如圖a、b曲線） 奧氏體晶粒大，馬氏體粗大，殘余多，耐磨性低，變形大。 只適用于本質細晶鋼或耐磨性要求低和承載低的零件。（2）一次淬火(cu hu) （如圖c曲線）（3）二次淬火(cu hu) （如圖d曲線）第51頁/共106頁第五十二頁，共107頁。532021-12-7鋼的熱處理工藝(gngy)22 其他(qt)化學熱處理滲氮500-600比滲碳

25、更高的表面硬度（65-72HRC）、疲勞強度及耐磨性，熱穩定性好碳氮共滲高溫（900-950）表面硬度、耐磨性、耐蝕性、疲勞強度等優于滲碳處理，但耐磨性、疲勞低于滲氮處理中溫（700-880）低溫（500-570）軟氮化提高耐磨性及疲勞強度第52頁/共106頁第五十三頁，共107頁。542021-12-7工業用鋼及其熱處理31 碳鋼優點：價廉、實用；缺點：(1)淬透性低：水淬，D臨 =10 20mm (2)強度、屈強比較低； 20鋼與16Mn的s：240、360MN/m2； 40鋼與35CrNi3Mo的s/b：0.43、0.74 (3)回火穩定性差，綜合機械性能較差 (4)不能滿足特殊(tsh

26、)性能要求一.概述(i sh)第53頁/共106頁第五十四頁，共107頁。552021-12-7工業用鋼及其熱處理3合金鋼：提高淬透性：Si、Mn、Cr、B、Ni、W、Mo、Cu固溶強化 ：Si、Mn、Ni細化晶粒：Al、V、Ti、W、Mo、Nb、Zr提高回火(hu hu)穩定性：W、Mo、V、Si、Cr消除高溫回火(hu hu)脆性：W、Mo特殊耐蝕、耐熱性第54頁/共106頁第五十五頁，共107頁。562021-12-7工業用鋼及其熱處理3二.工業用鋼1 結構鋼要求: (1) 尺寸大，形狀復雜，需承受較大的載荷，因此，要求鋼材(gngci)必須具有較高的強度(包括屈服強度和抗拉強度)和足夠

27、的韌性； (2)具有良好的塑性與焊接性能 (3)必須具有良好的冷脆性和耐候性成分特點： (1)低碳、C0.2% ， 滿足成型、焊接性要求 (2) Me(3%)，微合金化或低合金化 Mn（0.81.7%）： 固溶強化、增加珠光體量、細化珠光體 V、Ti、Nb：彌散強化、細化晶粒 第55頁/共106頁第五十六頁，共107頁。572021-12-7工業用鋼及其熱處理3種類：碳素結構鋼：Q195、Q215、Q235等低合金高強度結構鋼： Q345、Q390、Q460等熱處理:使用狀態一般為熱軋，組織為鐵素體珠光體；有時也在正火及正火加回火狀態下使用，使組織更加(gnji)均勻、細化。第56頁/共106

28、頁第五十七頁，共107頁。582021-12-7工業用鋼及其熱處理32 滲碳(shn tn)鋼滲碳鋼是指經滲碳處理后使用的鋼種，碳氮共滲用鋼與滲碳鋼大體相同。主要應用為汽車及機床上的齒輪、活塞銷等要求: (1)具備高的耐磨性、接觸疲勞強度、彎曲疲勞強度和屈服強度 (2)較高的塑性與韌性成分特點：(1)低碳、0.100.25% (2)加入(jir)提高淬透性的元素 (3)加入(jir)能夠細化晶粒的元素 第57頁/共106頁第五十八頁，共107頁。592021-12-7工業用鋼及其熱處理3種類及應用：滲碳鋼分類按其淬透性或強度級別(jbi)可以分為三類分類強度范圍典型鋼種應用低淬透性滲碳鋼（低強

29、度）800MPa15、20、20Cr、20MnV小型滲碳件：套筒、鏈條等中淬透性滲碳鋼（中強度）8001200MPa20CrNiMo、20CrMnTi較為重要的部件：汽車齒輪、活塞銷高淬透性滲碳鋼（高強度）1200MPa20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA18CrNi3MoA截面較大的重負荷滲碳件：航空發動機齒輪、坦克齒輪等熱處理：見第二章第58頁/共106頁第五十九頁，共107頁。602021-12-7工業用鋼及其熱處理33 調質(dio zh)鋼經調質處理后使用的結構鋼稱為調質鋼。主要用作汽車(qch)、機床及其他設備等的重要零件如曲軸、連桿等要求:(1)比較全面的力學性能：高強度、良

30、好塑韌性、高的疲勞強度； (2)脆性轉變溫度較低成分特點：(1)中碳：0.250.45% (2)加入提高淬透性的元素，如Si、Mn、Cr、Ni、Mo、B等 (3)加入防止第二類回火脆性的元素，如Mo、W、V等第59頁/共106頁第六十頁，共107頁。612021-12-7工業用鋼及其熱處理3種類及應用：調質(dio zh)鋼分類按其淬透性高低可以分為三類分類油淬臨界直徑典型鋼種應用低淬透性調質鋼3040mm45、40Cr、40Mn連桿、螺栓、傳動軸等中淬透性調質鋼4060mm42CrMo、35CrMo、40CrMn、40CrNi截面尺寸較大的中、大型零件：曲軸、尺寸、刀柄高淬透性調質鋼60mm

31、45CrNiMoVA40CrNiMo大截面承受重載荷的重要零件：航空發動機軸、螺紋釬頭等第60頁/共106頁第六十一頁，共107頁。622021-12-7工業用鋼及其熱處理3熱處理:（1）預備熱處理：正火（含碳量較低、合金元素(yun s)較低） 正火高回（合金元素(yun s)較高） 退火（含碳量較高）（2）最終熱處理：淬火高回第61頁/共106頁第六十二頁，共107頁。632021-12-7工業用鋼及其熱處理34 彈簧鋼用于制作各種( zhn)彈性元件的鋼種，起緩和機械振動和沖擊、吸收沖擊能量的作用。要求:(1)高的彈性極限和屈強比 (2)高的疲勞極限 (3)一定的塑性和韌性成分特點： (

32、1) 中、高碳 普通碳素彈簧鋼含碳 0.600.90% 合金彈簧鋼含碳0.500.60% (2)含Si、Mn (3)含Cr、V、W第62頁/共106頁第六十三頁，共107頁。642021-12-7工業用鋼及其熱處理3種類：碳素彈簧鋼：65、70、85等，用于制造小截面彈簧 合金彈簧鋼65Mn、55Si2Mn、 60Si2Mn、60Si2CrV、50CrV等熱處理:(1)熱成型彈簧 (大型彈簧) d1015mm 淬火(cu hu)+中溫回火（400 500 ） 回火托氏體 (2)冷成型彈簧(小型彈簧)d15%； Cr: 淬透性；回火后形成細小碳化物 W、Mo：高的紅硬性；二次硬化 V：紅硬性；細

33、化晶粒第69頁/共106頁第七十頁，共107頁。712021-12-7種類(zhngli)：種類特點W系：W18Cr4V、W18Cr4V2Co5耐磨性稍高、韌性較差W-Mo系：W6Mo5Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、W6Mo5Cr4V2Al熱硬性較好、脫碳和過熱傾向大工業用鋼及其熱處理3第70頁/共106頁第七十一頁，共107頁。722021-12-7熱處理特點:萊氏體鋼：粗大(cd)的共晶碳化物 a.反復鍛造；打碎粗大(cd)的魚骨狀共晶碳化物 b.分級預熱（650、850）； c.高溫淬火（12501300）； d.分級淬火（600、400）； e.多次回火（560，三次以上） 目的：

34、產生二次硬化； 消除殘余奧氏體：淬火：2030AR 一次回火：15 AR 二次回火：57 AR 三次回火：12 AR；工業用鋼及其熱處理3第71頁/共106頁第七十二頁，共107頁。732021-12-7f：淬火組織：隱晶馬氏體+粒狀碳化物+ 2030AR 回火組織：極細回火馬氏體+大量(dling)粒狀碳化物+少量（ 12）AR 硬度：HRC6365 600 ：HRC60工業用鋼及其熱處理3第72頁/共106頁第七十三頁，共107頁。742021-12-7工業用鋼及其熱處理3W18Cr4V鋼的熱處理規范(gufn)第73頁/共106頁第七十四頁，共107頁。752021-12-7工業用鋼及其

35、熱處理38 模具鋼用來制造各種鍛造、沖壓(chngy)或壓鑄成形工件模具的鋼種。根據其工作條件，模具鋼分為冷作模具鋼和熱作模具鋼 （一）冷作(ln zu)模具鋼用來制作使金屬冷變形的模具，如冷沖、切邊、冷擠壓、拉絲等模具。要求：(1)承受較大的變形抗力 (2)高強度、高硬度、高耐磨性及一定的韌性成分特點：(1)高強韌模具鋼含碳0.55% 0.70%、高硬度高耐磨的冷作(ln zu)模具鋼含碳0.85% 2.30%； (2)含W、Mo、V、Cr、Mn等元素第74頁/共106頁第七十五頁，共107頁。762021-12-7工業用鋼及其熱處理3種類(zhngli)：高碳高鉻模具鋼熱處理:a. 預備熱

36、處理：球化退火b. 最終熱處理： 淬火（如Cr12、Cr12MoV 9501000 ） 低溫回火（ 150180 ） 6163HRC （200 275 ） 5759HRC 275 375 回火脆性區尺寸小、形狀簡單、負荷輕的冷作模具模具T8A、T10A、T12A尺寸較大、形狀復雜、淬透性要求較大的冷作模具9SiCr、9Mn2V、CrWMn尺寸大、形狀復雜、負荷重、變形要求嚴的冷作模具Cr12、Cr12MoV、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V第75頁/共106頁第七十六頁，共107頁。772021-12-7工業用鋼及其熱處理3（二）熱作模具鋼使熱態金屬或液態(yti)金屬成形的模具用鋼，如熱鍛模

37、、熱擠壓模和壓鑄模要求：(1)高溫硬度、高溫強度 (2)良好的耐磨性及一定的韌性 (3)高的抗疲勞性能和抗氧化能力 (4)高的淬透性和較小的熱處理變形成分特點：(1)中碳0.30% 0.60% (2)加入W、Mo、Si等提高鋼的高溫硬度、強度和回火穩定性 (3)加入Cr、Ni、Si、Mn等提高淬透性的元素第76頁/共106頁第七十七頁，共107頁。782021-12-7工業用鋼及其熱處理3典型(dinxng)熱作模具鋼及其熱處理：典型鋼種熱處理方式性能及組織熱鍛模5CrNiMo5CrMnMo淬火：830860 油回火：520580 3543HRC回火索氏體熱擠壓模壓鑄模3Cr2W8V4Cr5M

38、oSiV以3Cr2W8V為例淬火：10501100 油回火：550600 23次 4448HRC 回火馬氏體第77頁/共106頁第七十八頁，共107頁。792021-12-79不銹鋼不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質腐蝕的鋼成分(chng fn)特點：(1)低碳： 0.10% 0.20% (2)Cr13% (3)添加Ni、Mn、Cu、Ti等工業用鋼及其熱處理3第78頁/共106頁第七十九頁，共107頁。802021-12-7工業用鋼及其熱處理3類別成分特點常見牌號熱處理方式馬氏體鋼較高碳、較低鉻：0.1%0.4%C、13%15%Cr1Cr13、 2Cr13、 3Cr13淬火+低回回火索氏體鐵素體

39、型低碳高鉻：0.15%C、15%Cr1Cr17退火鐵素體奧氏體型低碳高鉻高鎳：C1000）中溫爐（6501000）低溫爐（650）適用介質空氣介質爐、火焰爐、可控氣氛爐、鹽浴爐、油浴爐、鉛浴爐、流態化爐、真空爐爐膛形式箱式爐、井式爐、罩式爐、貫通式爐、轉底式爐、管式爐機械形式臺車式爐、升降底式爐、推桿式爐、輸送帶式爐、輥底式爐、振底式爐、步進式爐工藝用途退火爐、淬火爐、回火爐、滲碳爐、滲氮爐、實驗爐控制形式溫度控制爐、工藝過程控制爐、計算機仿真控制爐第93頁/共106頁第九十四頁，共107頁。952021-12-7常見熱處理設備5二 常用(chn yn)熱處理爐常用的熱處理設備(shbi)主要

40、有以下幾類：箱式爐、井式爐、鹽浴爐、推盤爐、網帶爐、真空爐等。第94頁/共106頁第九十五頁，共107頁。962021-12-7常見熱處理設備5應用：中小型零件的熱處理，退火(tu hu)、正火、淬火、回火和固體滲碳等，特別是對單件和小批量生產的車間采用的較多1 箱式爐箱式爐是一種(y zhn)周期性作業的熱處理設備特點：優點：1.結構(jigu) 簡單，成本低缺點：1.冷爐升溫慢； 2.爐內溫差較大； 3.工件容易產生氧化和脫碳； 4.操作不方便，特別是大型箱式 電阻爐，工人在操作時的勞動強度較大。 第95頁/共106頁第九十六頁，共107頁。972021-12-7常見熱處理設備52 井式爐

41、井式爐是一種周期性作業的熱處理設備結構：爐身是圓筒形的深井，工件由專用吊車垂直裝入爐內加熱(ji r)。一般安裝在車間地平面以下，也有安置在地平面以上的，或地平面之上之下各一半的。應用：井式電阻爐常用來加熱細長工件，因為在吊掛狀態下加熱可以防止工件產生彎曲，小型零件(ln jin)可以放在料框中再送入爐內加熱，裝爐與出爐采用起重設備，操作方便。 第96頁/共106頁第九十七頁，共107頁。982021-12-7常見熱處理設備5特點：1.爐膛較深，散熱條件不同，上下溫度不均(b jn)，采用分段控制溫度。 2.密封性好，散熱面積小，熱效率較高。第97頁/共106頁第九十八頁，共107頁。992021-12-7常見熱處理設備53 鹽浴爐鹽浴爐指用熔融(rngrng)鹽液作為加熱介質、將工件浸入鹽液內加熱的工業爐。根據爐子的工作溫度，通常選用NaCl、KCl、BaCl2、NaNO3、 KNO3等作為加熱介質。應用：工作溫度范圍較寬（601350），可完成多種工藝，如淬火、正火、回火、局部加熱、化學熱處理、等溫淬火等。（無法進行退火）特別適用于尺寸不大、形狀復雜、表面質量要求高的工件，如刃具、模具(mj)、量具及一些精密零件。第98頁/共106頁第九十九頁，共107頁。1002021-12-7常見熱處理設備5特點：優點：1.綜合傳熱系數