熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注2023/7/18熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注熱處理分類加熱冷卻普通熱處理:退火、正火、淬火、回火表面淬火:感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱淬火表面熱處理化學(xué)熱處理:滲碳、滲氮、滲金屬其他熱處理：形變熱處理、超細(xì)化熱處理、真空熱處理

熱處理工藝曲線保溫臨界溫度時(shí)間溫度第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.1退火與正火4.1.1退火1.完全退火2.球化退火3.擴(kuò)散退火(均勻化退火)定義、應(yīng)用范圍、后處理4.去應(yīng)力退火定義、應(yīng)用范圍、目的4.1.2正火第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注完全退火與等溫退火第4章金屬材料熱處理定義：應(yīng)用范圍：目的：工藝：等溫退火高速鋼等溫退火與完全退火的比較熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注球化退火第4章金屬材料熱處理定義：應(yīng)用范圍：目的：工藝：T10鋼球化退火熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注正火定義：將鋼加熱到Ac3（亞共析鋼）或Accm（過共析鋼）以上30~50℃，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后在靜止空氣中冷卻的熱處理叫正火。應(yīng)用范圍：目的：

（1）要求不高的結(jié)構(gòu)件，可作為最終熱處理。（2）改善低碳鋼的切削加工性（以防粘刀）。（3）共析鋼、過共析鋼正火后可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。各種退火及正火的加熱溫度范圍第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注碳鋼的硬度與熱處理的關(guān)系第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注各種退火及正火的加熱溫度范圍第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.2鋼的淬火定義、目的4.2.1淬火加熱溫度和加熱時(shí)間

4.2.2淬火冷卻介質(zhì)4.2.3淬火冷卻方法1.單介質(zhì)淬火法2.雙介質(zhì)淬火法3.分級淬火法4.等溫淬火法5.冷處理第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4·2·1淬火加熱溫度和加熱時(shí)間第4章金屬材料熱處理碳鋼的淬火加熱溫度范圍合金鋼的淬火加熱溫度稍微高一些，是臨界點(diǎn)以上50~100℃。加熱時(shí)間：箱式爐：1~2min/mm鹽浴爐：0·4~1min/mm合金鋼適當(dāng)延長熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4·2·2淬火冷卻介質(zhì)

第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注各種淬火方法示意圖1—單介質(zhì)淬火法2—雙介質(zhì)淬火法3—分級淬火法4—等溫淬火法5—冷處理4·2·3淬火冷卻方法第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.3鋼的表面淬火4.3.1感應(yīng)加熱表面淬火

4.3.2火焰加熱表面淬火4·3·3激光加熱表面淬火第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注感應(yīng)加熱表面淬火

示意圖第4章金屬材料熱處理高頻100~500kHz0.5~2.0mm中頻2.5~8kHz2~10mm工頻50Hz10~15mm特點(diǎn)：加熱速度快、時(shí)間短、氧化脫碳少、變形小、晶粒細(xì)小、硬度高，表面層具有較大的殘余壓應(yīng)力，可提高疲勞強(qiáng)度。但設(shè)備昂貴。淬火前調(diào)質(zhì)或正火，淬后需低溫回火。熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注火焰加熱表面淬火示意圖第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.4鋼的回火4.4.1回火目的4.4.2回火組織轉(zhuǎn)變及性能變化4.4.3回火工藝及應(yīng)用4.4.4回火脆性第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4·4·1回火目的（1）消除或降低應(yīng)力，防止變形或開裂。（2）調(diào)整性能（硬度）（3）穩(wěn)定組織，穩(wěn)定形狀和尺寸，保證精度。第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.4.2回火組織轉(zhuǎn)變及性能變化1.鋼在回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變※(1)馬氏體的分解（200℃以下）(2)殘余奧氏體分解(200~300℃)(3)滲碳體的形成(250~400℃)(4)滲碳體的聚集長大(400℃以上)2.回火后的組織和性能(1)回火馬氏體(250℃以下)(2)回火托氏體(350~450℃)(3)回火索氏體(500~650℃)第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注淬火鋼回火時(shí)的變化過程第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注40鋼回火后的力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.4.3回火工藝及應(yīng)用1.低溫回火(150~250℃)2.中溫回火(350~500℃)3.高溫回火(500~650℃)第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.4.4回火脆性第4章金屬材料熱處理第一類回火脆性第二類回火脆性防止和減弱第二類回火脆性的措施:①合金鋼回火時(shí),加熱到500~650℃)快速冷卻;②大型零件在鋼中加Mo、W、Nb等合金元素;③提高合金的純度,減少N、O、P等雜質(zhì)元素含量;④采用變形熱處理或二次淬火,避免雜質(zhì)的偏聚.鋼的韌性與回火溫度的關(guān)系熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.5鋼的淬透性第4章金屬材料熱處理淬硬層深度概念：淬透性概念:淬透性的影響因素：(1)鋼的含碳量(2)合金元素(3)鋼中未溶物質(zhì)淬硬性概念：淬透性與選材的關(guān)系:(1)動載和交變載荷下;(2)彈簧類零件(3)軸類零件(4)工具類零件工作截面的不同冷卻速度熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.6固溶處理與時(shí)效強(qiáng)化第4章金屬材料熱處理固溶處理:時(shí)效強(qiáng)化:時(shí)效需滿足的條件:舉例:鋁合金時(shí)效強(qiáng)化特點(diǎn):Wc為4%的Al-Cu合金的時(shí)效曲線熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.7鋼的化學(xué)熱處理定義:鋼的化學(xué)熱處理是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入表層,以改變其化學(xué)成分組織和性能的熱處理工藝.化學(xué)熱處理的基本過程:(1)活性原子的產(chǎn)生2CO2[C]+O22NH32[N]+3H2(2)活性原子的吸收(3)活性原子的擴(kuò)散舉例:鋼的滲碳第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注鋼的滲碳1.滲碳方法

氣體滲碳、固體滲碳、液體滲碳2.滲碳工藝參數(shù)滲碳溫度:900~950℃滲層表面含碳量:0.85%~1.05%滲層厚度:與滲碳時(shí)間有關(guān),與工件的尺寸有關(guān)3.滲碳后的熱處理直接淬火法、一次淬火法、二次淬火法滲碳件淬火后應(yīng)進(jìn)行低溫回火(150~200℃),以減少應(yīng)力和脆性.回火后的組織是馬氏體和滲碳體,硬度達(dá)58~64HRC.第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注鋼的氣體滲碳第4章金屬材料熱處理定義:工件在氣體滲碳劑中進(jìn)行滲碳的工藝,稱為氣體滲碳.活性碳原子的獲得:通入煤氣、液化石油氣等,或滴入易分解的液體有機(jī)物,如煤油、甲醇、丙酮等.CnH2nn[C]+NH2

2CO[C]+CO2CO+H2[C]+H2O特點(diǎn):滲碳過程、滲層厚度容易控制,滲碳時(shí)間短,生產(chǎn)效率高質(zhì)量好.

風(fēng)扇電動機(jī)廢氣火焰爐蓋砂封電阻絲耐熱罐工件爐體氣體滲碳示意圖熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.8熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和

技術(shù)條件標(biāo)注4.8.1熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性(1)力求避免尖角、棱角(2)截面厚薄盡量均勻(3)形狀盡量對稱和封閉(4)采用組合結(jié)構(gòu)4.8.2熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注避免尖角設(shè)計(jì)第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注避免厚薄懸殊第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注采用對稱結(jié)構(gòu)第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注采用封閉結(jié)構(gòu)第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注5

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□熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注附加分類工藝代號加工方法工藝名稱工藝類型熱處理基礎(chǔ)分類工藝代號第4章金屬材料熱處理熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注表4.6熱處理工藝分類及代號工藝名稱代號工藝類型代號工藝名稱代號加熱方法代號熱處理5

整體熱處理

1退火1

加熱爐感應(yīng)

12正火2淬火3淬火和回火4調(diào)質(zhì)5穩(wěn)定化處理6火焰3固溶熱處理;水韌處理7固溶處理和時(shí)效8熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注續(xù)表4.6熱處理工藝分類及代號工藝名稱代號工藝類型代號工藝名稱代號加熱方法代號

熱處理5

表面熱處理

2表面淬火和回火1

電阻激光

45物理氣相沉積2化學(xué)氣相沉積3等離子體2氣相沉積4熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注續(xù)表4.6熱處理工藝分類及代號工藝名稱代號工藝類型代號工藝名稱代號加熱方法代號熱處理5

化學(xué)熱處理3滲碳1電子束等離子體67碳氮共滲2滲氮3氮碳共滲4滲其他非金屬5滲金屬6

其他

8多元共滲7熔滲8熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注熱處理技術(shù)條件標(biāo)注舉例第4章金屬材料熱處理45鋼Ⅱ軸45鋼搖桿表面淬火標(biāo)注實(shí)例熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性和技術(shù)條件標(biāo)注4.9熱處