8-2材料科学与工程专业金属热处理原理及工艺-课件-第八章__淬火与回火
- 格式:ppt
- 大小:9.35 MB
- 文档页数:57


详解正火、淬火、回火、退火工艺过程金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
正如有些人说,机械加工是外科,热处理就是内科,代表一个国家制造业的核心竞争力。
工艺过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接,不可间断。
(加热)金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。
(保温)采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
(冷却)冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。
工艺分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的退火、正火、淬火和回火是金属材料加工处理中常用的热处理工艺。
它们在改变金属材料的结构和性能方面起着重要作用。
下面我将详细介绍这四种热处理工艺的定义、种类和目的。
一、退火的定义、种类和目的退火是指将金属材料加热至一定温度,然后在适当时间内缓慢冷却到常温,目的是使金属材料的组织、性能得到改善。
根据不同的金属材料和工艺要求,退火可以分为完全退火、球化退火、局部退火等不同种类。
完全退火适用于细化组织、低硬度和高塑性要求的材料;球化退火适用于高碳钢、合金钢等材料的球化组织,提高加工性能;局部退火适用于局部加工后的材料,消除残余应力。
二、正火的定义、种类和目的正火是指将金属材料加热至临界温度以上,然后在空气中冷却或水中淬火,目的是提高金属材料的硬度和强度。
常见的正火工艺包括空气冷却正火、水淬火等。
空气冷却正火适用于一些低碳钢、合金钢,可以提高硬度和强度;水淬火适用于中高碳钢、合金钢,可以获得更高的硬度和强度。
三、淬火的定义、种类和目的淬火是指将金属材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却到室温,以获得马氏体组织和高硬度。
淬火可以分为油淬火、水淬火、盐浴淬火等多种类型。
油淬火适用于较低碳含量的钢,可以降低变形和开裂;水淬火适用于中高碳钢,能够获得更高的硬度和强度;盐浴淬火适用于部分合金钢和特殊材料,可以减少氧化和脱碳。
四、回火的定义、种类和目的回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度,然后进行适当时长的保温,最终冷却。
回火的目的是消除淬火过程中产生的残余应力,调整组织和提高韧性。
常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火等种类。
低温回火适用于高碳合金钢,可以保持硬度的同时提高韧性;中温回火适用于一些工具钢,能使硬度和韧性达到平衡;高温回火适用于低碳钢和合金钢,有助于提高韧性。
个人观点和理解热处理工艺是金属材料加工中至关重要的一环,不同的工艺可以改变金属材料的结构和性能,从而满足不同的工程要求。