钢淬火与回火_知识要点讲解
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45号钢淬火回火实验要点1.材料准备首先需要准备45号钢试样,可以选择不同规格与形状的试样,如圆柱形、方形等。
试样需保证尺寸准确,并进行表面处理,以确保实验结果的准确性。
另外,还需要准备淬火剂、回火炉等必要设备和试剂。
2.淬火实验淬火实验是将试样加热到适当温度,然后迅速冷却以增加钢材硬度和强度的实验过程。
该实验可以分为以下几个步骤:-将试样放入淬火剂中进行预冷处理,以确保试样温度均匀;-将试样放入加热炉中,将温度升至所需淬火温度(通常在860-900°C之间),并保持一段时间以确保试样均匀受热;-迅速将试样从高温区域取出,并投入淬火剂中进行冷却。
淬火剂的选择需根据试样材料的具体要求来确定。
在此过程中,需要控制冷却速度,使试样表面快速冷却以形成马氏体组织。
3.回火实验回火实验是在淬火后,通过加热试样至适当温度,然后适度冷却的过程,用来调整试样的硬度和脆性以提高其韧性。
回火实验的具体步骤如下:-将淬火后的试样放入回火炉中进行加热,温度通常在150-350°C之间,具体温度需根据试验需求确定;-保持试样在回火炉中一定时间,确保试样达到均匀加热,保持时间的长短取决于钢材的成分和试验要求;-增加冷却速度,如通过空气冷却或使用其它冷却介质。
冷却速度的选择也需根据试样的要求来确定。
4.试样制备在进行淬火回火实验之前,需要进行试样制备工作,以确保试样的准确性和可靠性。
- 选择合适的试样形状和尺寸,通常标准规格的试样是25mm×25mm×100mm;-对试样进行机械加工,包括铣削、切割等,以确保试样的几何形状和尺寸满足实验要求;-进行试样的表面处理,如打磨、抛光等处理,以确保试样表面光滑、无划痕等影响实验结果的缺陷。
总结:以上是关于45号钢淬火回火实验要点的详细介绍,包括材料准备、淬火实验、回火实验、试样制备等多个方面。
淬火回火实验的目的是通过对45号钢的处理,改变其硬度、强度和韧性等性能,以满足不同工程应用的需求。
钢筋淬火与回火钢筋通过冷加工,强度会提高。
把普通的热轧钢筋在常温下,用机械的方法拉伸,一拉长后,它的强度也会提高。
热处理的两个过程,一个过程叫做什么淬火,一个过程就是回火。
比如铁匠打铁,先开始在敲击铁块。
再在火里烧完了以后,再去敲击完了以后,往水里一放,让骤然的降温,为什么要放一放以后,不再敲了,它就变硬了,往水里一放以后又脆了,放完了以后,再把它放炉子里面烧一下以后再去敲打,最后自然的冷却成型。
淬火是在很高的温度下,先将铁块烧红烧软,方便塑形,一边烧制一边锤击,最后将其迅速浸入凉水中,再次烧红重复5次以上。
要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体,冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。
工件在冷却过程中,表面与心部的冷却速度有-定差异,如果这种差异足够大,则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体,而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。
为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质,以保证工件心部有足够高的冷却速度。
但是冷却速度大,工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力,可能使工件变形或开裂。
因而要考虑上述两种矛盾因素,合理选择淬火介质和冷却方式。
冷却阶段不仅零件获得合理的组织,达到所需要的性能,而且要保持零件的尺寸和形状精度,是淬火工艺过程的关键环节。
让钢筋急骤的降温,把钢筋水里放一下,这是淬火,这会使得这个钢筋的性能历史性的变化很大,就会使得它变硬。
强度变高,这个钢筋变硬和强度变更高的时候,也就变脆了。
怎么去把这个持续改进,又不把它的强度损失掉,再把它放到炉子里面烧制,然后再自然冷却,这个过程就是回火。
那么,通过这样的一个过程的话,这个钢筋的力学性能会发生变化,这就是热处理钢筋,跟热轧钢筋不一样,都通过热处理钢筋,热处理这样的一个过程,钢筋的力学性能发生很大的变化。
第3章 钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广的工序。
淬火可以大幅度提高钢的强度与硬度。
淬火后,为了消除淬火钢的残余内应力,得到不同强度、硬度与韧性的配合,需要配以不同温度的回火。
所以,淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。
淬火与回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理,是赋予钢件最终性能的关键性工序,也是钢件热处理强化的重要手段之一。
3.1 钢的淬火与分类淬火是将钢加热至临界点(A c1或A c3)以上,保温一定时间后快速冷却,使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的工艺方法。
图3-1是共析碳钢淬火冷却工艺曲线示意图。
v c 、v c '分别为上临界冷却速度(即淬火临界冷却速度)和下临界冷却速度。
以v >v c 的速度快速冷却(曲线1),可得到马氏体组织;以v c >v >v c '的速度冷却(曲线2),可得到马氏体+珠光体混合组织;以曲线3冷却则得到下贝氏体组织。
钢淬火后的强度、硬度和耐磨性大大提高。
w c ≈0.5%的淬火马氏体钢经中温回火后,可以具有很高的弹性极限。
中碳钢经淬火和高温回火(调质处理)后,可以有良好的强度、塑性、韧性的配合。
奥氏体高锰钢的水韧处理,奥氏体不锈钢、马氏体 时效钢及铝合金的高温固溶处理,都是通过加热、保温 和急冷而获得亚稳态的过饱和固溶体,虽然习惯上也称 为淬火,但这是广义的淬火概念,它们的直接目的并不 是强化合金,而是抑制第二相析出。
高锰钢的水韧处理 是为了达到韧化的目的。
奥氏体不锈钢固溶处理是为了 提高抗晶间腐蚀能力,铝合金和马氏体时效钢的固溶处 理,则是时效硬化前的预处理过程。
本章讨论钢的一般淬火强化问题,其淬火工艺分类见表3-1。
表3-1 钢的淬火工艺分类图3-1 共析钢的淬火冷却工艺热处理工艺及设备3.2 钢的淬透性一、淬透性的基本概念1.淬硬层与淬透性由于淬火冷却速度很快,所以工件表面与心部的冷却速度不同,表层最快,中心最慢(见图3-2a )。
Q345淬火温度与回火温度Q345是一种低合金高强度结构钢,广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑等领域。
在制造过程中,淬火和回火是提高钢材力学性能的重要工艺步骤。
下面将详细介绍Q345的淬火温度与回火温度。
一、淬火温度淬火是将钢材加热到一定温度后迅速冷却,以获得高强度、高硬度的金属材料。
对于Q345钢来说,常用的淬火温度范围为880℃~900℃。
这个范围内的温度能够确保钢材中的铁元素充分奥氏体化,以便在随后的冷却过程中形成良好的马氏体组织。
在淬火过程中,需要控制加热速度和保温时间,以确保钢材充分均匀加热。
快速加热至淬火温度可以减少钢材内应力的产生,而保温时间则有助于促进钢材内部组织的转变。
淬火后,Q345钢的硬度会明显提高,一般可达HRC40~50(HRC是硬度指标,范围为0~100)。
此时,钢材的强度和耐磨性也得到了显著提升。
二、回火温度回火是将淬火后的金属材料再次加热到一定温度并保温一段时间,然后冷却至室温的过程。
回火的目的是消除淬火过程中产生的内应力,提高金属材料的塑性和韧性。
对于Q345钢来说,常用的回火温度范围为320℃~360℃。
在回火过程中,需要控制加热速度和保温时间。
缓慢加热至回火温度可以减少内应力的进一步产生,而保温时间则有助于促进金属材料内部组织的稳定。
回火后,Q345钢的硬度会有所降低,一般可达HRC20~30。
此时,钢材的塑性和韧性得到了显著提升,同时仍保持较高的强度和耐磨性。
这种优良的综合性能使得Q345钢在许多工程应用中成为理想的选择。
需要注意的是,淬火和回火工艺需要根据具体材料成分、厚度、截面尺寸等因素进行调整。
对于不同规格和用途的Q345钢材,淬火和回火的温度范围可能略有不同。
因此,在实际操作中,需要根据具体情况制定相应的工艺方案。
总之,通过合理的淬火和回火处理,可以显著提高Q345钢的力学性能和耐磨性,以满足不同工程领域的需求。
这一工艺环节对于充分发挥Q345钢材的应用潜力具有重要意义。
淬火、回火、正火、退火基本知识与区别什么叫淬火?钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的:1)提高金属成材或零件的机械性能。
例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
2)改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。
如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。
淬火冷却时,除需合理选用淬火介质外,还要有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要有单液淬火,双液淬火,分级淬火、等温淬火,局部淬火等。
钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。
②存在较大内应力。
③力学性能不能满足要求。
因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火什么叫回火?回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。
淬火与回火的主要目的是:1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
2)调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。
3)稳定工件尺寸。
通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
4)改善某些合金钢的切削性能。
回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
钢的淬火与回火一、钢的淬火淬火:将钢加热到AC3或AC1以上某一温度,保温然后快速冷却获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
目的:为了获得马氏体和下贝低体,然后通过适当的回火,获得所需的力学性能。
(一)淬火工艺1、加热温度的确定:根据钢的化学成分来选择碳钢则根据WC来选择1)亚共析钢:AC3+(30—100)℃冷却理由:加热时,得到全部A,冷却后,得到M(A→M)若低于AC3,得到A+F,冷却后得到M+F(A+F→M+F)2)共析钢和过共析钢:AC1+(30—70)℃加热后组织为:A+Fe3CⅡ(一般为来溶解的小颗粒)冷却后组织为:M+Fe3CⅡ(粒状)+AR粒状Fe3C可提高淬火钢硬度和耐磨性为什么不和热到ACm以上呢?∵①渗碳体全部溶解,则A的WC↑,使MS↓,AR↑,硬度↓②使淬火后的M体粗大,脆性↑2、加热时间的确定:保证零件内外温度一致(热透),提高生产率采用经验公式τ=αKDα—加热系数min/mmK—装炉修正系数D—工件有效厚度mm3、冷却介质1)冷却速度对淬火质量的影响冷却速度要大于VK,以便保证得到M冷却速度过大→引起大的内应力→零件变形或开裂2)理想的冷却速度在C曲线鼻尖处(650-500℃)冷却要快→保证过冷A不转变在Ms附近(200—300℃)冷速要慢→避免变形或开裂3)常用冷却介质水:650—500℃及200—300℃冷速均快易引起变形或开裂。
一般用于碳钢盐水、碱水:提高600-500℃的冷却能力一般用于等温淬火或分级淬火矿物油:冷却较慢,可能使一部分过冷A转变为P一般用合金钢(∵过冷A较稳定)(二)淬火方法1、单介质淬火碳钢——水;合金钢——油2、双介质淬火优点:得到高硬度,又减少变形和开裂应用:1)形状较复杂的碳钢件——先水后油水冷到400℃左右(丝丝声)再油汽2)尺寸较大的合金钢件——先油后空3、分级淬火先在Ms附近保温2-5分钟(盐浴或溶炉中),然后油汽或空汽优点:减少变形和开裂、内应力小缺点:会出现部分P。
淬火、回火、正火、退火,一文搞清楚!1、什么叫淬火?钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的:1)提高金属成材或零件的机械性能。
例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
2)改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。
如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。
淬火冷却时,除需合理选用淬火介质外,还要有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要有单液淬火,双液淬火,分级淬火、等温淬火,局部淬火等。
钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。
②存在较大内应力。
③力学性能不能满足要求。
因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火2、什么叫回火?回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。
淬火与回火的主要目的是:1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
2)调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。
3稳定工件尺寸。
通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
4)改善某些合金钢的切削性能。
回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。