钢的热处理原理
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钢的热处理钢的热处理:是将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺。
热处理不仅可用于强化钢材,提高机械零件的使用性能,而且还可以用于改善钢材的工艺性能。
其共同点是:只改变内部组织结构,不改变表面形状与尺寸。
第一节钢的热处理原理热处理的目的是改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能,通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺分类:(根据热处理的目的、要求和工艺方法的不同分类如下)1、整体热处理:包括退火、正火、淬火、回火和调质;2、表面热处理:包括表面淬火、物理和化学气相沉积等;3、化学热处理:渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
热处理的三阶段:加热、保温、冷却一、钢在加热时的转变加热的目的:使钢奥氏体化(一)奥氏体( A)的形成奥氏体晶核的形成以共析钢为例A1点则W c =0.0218%(体心立方晶格F)W c =6.69%(复杂斜方渗碳体)当T 上升到A c1 后W c =0.77%(面心立方的A)由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散,必须进行铁原子的晶格改组,即发生相变,A的形成过程。
在铁素体和渗碳体的相界面上形成。
有两个有利条件①此相界面上成分介于铁素体和渗碳体之间②原子排列不规则,空位和位错密度高。
1、奥氏体长大由于铁素体的晶格改组和渗碳体的不断溶解,A晶核一方面不断向铁素体和渗碳体方向长大,同时自身也不断形成长大。
2、残余 Fe 3 C的溶解 A长大同时由于有部分渗碳体没有完全溶解,还需一段时间才能全溶。
(F比Fe 3 C先消失)3、奥氏体成分的均匀化残余Fe 3 C全溶后,经一段时间保温,通过碳原子的扩散,使A成分逐步均匀化。
(二)奥氏体晶粒的长大奥氏体大小用奥氏体晶粒度来表示。
分为 00,0,1,2…10等十二个等级,其中常用的1~10级,4级以下为粗晶粒,5-8级为细晶粒,8级以上为超细晶粒。