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第六章热处理3讲述

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第6章 钢的热处理

第6章 钢的热处理
加工性能；节省金属降低成本。 4 热处理分类
保温
普通热处理
退火、正火、淬火、回火。
表面淬火
表面热处理
时间
化学热处理
预备热处理、最终热处理 毛坯成型 → 预备热处理 → 机械加工（粗加工）→ 最终热处理 → 精加工
5 状态图中三条重要线及加热和冷却速度对线的位置的影响
A3 A1 0 0.77 2.11 4.3 6.69
硬度650HB，塑性和韧性差
原因：碳过饱和程度大，晶格畸变大，
淬火内应力大，存在显微裂纹，
容易导致脆性断裂的出现，微 细孪晶存在破坏了滑移系使脆 性增大，塑性和韧性差。
孪晶M
M的硬度主要取决于含碳量
M 转变是在 Ms ～ Mf 进行。
残余A量随含碳量的增多而增多，即C↑ → A残↑
（三）影响C曲线的因素
1 碳的影响
亚共析钢和过共析钢C曲线上部
多出一条先共析相析出线。
A过转变前，亚共析钢析出F，过共析钢析出Fe3C 剩下的Ａ过达到共析成分，再发生Ｐ类型转变。
共析钢C曲线最靠右，所以：共析钢A过最稳定。
亚共析钢随含碳量↑， C曲线向右移， A过稳定性↑。
过共析钢随含碳量↑， C曲线向左移， A过稳定性↓。
A+F F+P
A + Fe3CⅡ P+ Fe3CⅡ
2 冷却介质的选择
保证有足够的冷却速度V冷＞Vk；
V冷↑→ 热应力和组织应力↑ 650 ℃～ 400℃： V冷要快
650℃ 550℃ 400℃
vk
常用淬火介质：水、盐水、矿物油
水：在650℃～400℃冷速很大，对A稳定性较小的碳钢非常有利。 但300 ℃～200 ℃冷速仍很大，组织应力大，易变形和开裂。 盐水：由于NaCl晶体在工件表面析出和爆破，破坏包围在工件表面的 蒸 汽膜，使冷速加快，而且可以破坏加热产生的氧化皮，使其 剥落。盐水淬火容易得到高硬度和光洁表面。但300 ℃～200 ℃ 冷速仍很大，组织应力大，易变形和开裂。 适用于形状简单、硬度要求高、表面要求光洁、变形要求不严格 的碳钢零件，如：螺钉、销钉、垫圈等。 矿物油：冷却能力弱：650℃～550℃，18℃水的冷却强度为1， 则50℃

]金属学与热处理-第六章-热处理原理

]金属学与热处理-第六章-热处理原理

—下临界冷却速度
冷却速度对转变产物类型的影响：
可用VC、VC′判断。
当 V > VC 时， A过冷→M ；
当V<VC′时，
A过冷→P ；
当 VC′< V <VC 时， A过冷→P +M
**
实际中由于CCT曲线测量难，可 用TTT曲线代替CCT曲线作定性分析， 判断获得M的难易程度。
**
连续冷却的VC值是等温冷却C曲 线中与鼻点相切的VC的1.5倍，故可用 等温冷却C曲线中VC代替或估算.
2 奥氏体组织： 愈细，成分及组织愈不均匀， 未溶第二相愈多——左移。 T↑、t↑，晶粒粗大，成分、组 织均匀，A 稳定性↑ ——右移。
其它： 应力和塑性变形 1） 拉应力 压应力 奥氏体体积变化 2） 塑性变形
三 过冷奥氏体连续冷却转变曲线 ( Continous Cooling Transformation ---CCT )
第八章 钢的热处理原理
本章目的： 1 阐明钢的热处理的基本原理； 2 揭示钢在热处理过程中工艺－组织－ 性能的变化规律；
本章重点：
（1）C曲线的实质、分析和应用； （2）过冷奥氏体冷却转变及回火转变的 各种组织的本质、形态和性能特点； (3) 马氏体高强度高硬度的本质
§ 8-1 热处理概述
一 热处理的定义及作用
2 中温转变产物
——Fe不扩散，C部分扩散
α(C过饱和的）+Fe3C的机械混合物
┗ 贝氏体类型( B)
化学成分的变化靠扩散实现
晶格类型的转变非扩散性
——半扩散性
3 低温转变产物 Fe、C均不扩散——非扩散型
得 C 在α-Fe 中的过饱和固溶体
┗ 马氏体

第六章 钢的热处理

第六章 钢的热处理
第六章 钢的热处理
第一节 概述
热处理的概念
热处理是将固态金属 或合金在一定介质中加 或合金在一定介质中加 保温和冷却， 热、保温和冷却，以改 变材料整体或表面组织， 变材料整体或表面组织， 从而获得所需性能的工 艺。 热处理工序 预备热处理—为随后的加工（冷拔、冲压、切削） 预备热处理 为随后的加工（冷拔、冲压、切削）或进一步 为随后的加工 热处理作准备的热处理。 热处理作准备的热处理。 最终热处理—赋予工件所要求的使用性能的热处理 最终热处理 赋予工件所要求的使用性能的热处理. 赋予工件所要求的使用性能的热处理
残余Fe3C溶解
4. 奥氏体成分均匀化
延长保温时间， 延长保温时间，让碳原子 充分扩散， 充分扩散，才能使奥氏体 的含碳量处处均匀。 的含碳量处处均匀。
A 均匀化
第二节 钢在加热时的转变 共析钢奥氏体化过程
第二节 钢在加热时的转变
（二）亚共析钢和过共析钢的奥氏体形成过程
亚共析钢和过共析钢与共析钢的区别是有先共析 亚共析钢和过共析钢与共析钢的区别是有先共析 其奥氏体的形成过程是先完成珠光体向奥氏体的 相。其奥氏体的形成过程是先完成珠光体向奥氏体的 转变，然后再进行先共析相的溶解 这个P→A 先共析相的溶解。 P→A的转变 转变，然后再进行先共析相的溶解。这个P→A的转变 过程同共析钢相同，也是经过前面的四个阶段。 过程同共析钢相同，也是经过前面的四个阶段。 对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到AC1以上温 对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到A 亚共析钢 F+P 度时，P→A， 的升温过程中，先共析的F 度时，P→A，在AC1～AC3的升温过程中，先共析的F逐 渐溶入A 渐溶入A， 对于过共析钢，平衡组织是Fe +P，当加热到A 对于过共析钢，平衡组织是Fe3CⅡ+P，当加热到AC1 共析钢 以上时，P→A， 的升温过程中， 以上时，P→A，在AC1～ACCM的升温过程中，二次渗碳体 逐步溶入奥氏体中。 逐步溶入奥氏体中。

第六钢铁热处理文稿演示

第六钢铁热处理文稿演示

• Ac1、Ac3、、Accm为升温引起的奥氏 体化温度上移线 • Ar1、Ar3和Arcm则为降温时奥氏体分
解温度的下移线
• A1、A3、Acm、为平衡条件下合金获 得奥氏体的温度线。
二、奥氏体的形成
根据 Fe - Fe3C 相图，钢在加热时发生向奥
氏体的转变，此转变过程称奥氏体化。
● 共析钢： P → A ●亚共析钢：P + F → A + F → A
●过共析钢：P + Fe3CⅡ→ A+ Fe3CⅡ→ A
热处理时应进行适当时间的保温。保温的目
的是使工件各部分温度一致，组织转变充分 均匀。
Fe3C
L
930 C
三、奥氏体化过程
以共析钢(Wc＝0.77%)为例，共析钢在室温下的组织为层片珠光体，在加热 到Ac1以上，其将转变为A，这一过程称为奥氏体化，这一过程是形核与长大 过程 。
一、冷却方式（两种方式）：
等温冷却：将钢迅速过冷到临界点(Ar1)以下某一温度，使 奥氏体保持在该温度下进行等温转变 TTT曲线（Temperature－Time—Transformation）： 在某一温度下A转变量与时间的关系的曲线。
连续冷却：将钢以某一固定速度不停顿地冷却(到室温)， 使奥氏体在连续降温的过程中转变。 CCT 曲线（Continuous Cooling Transformation）： 在连续冷却过程中，A转变量与时间的关系曲线。
4）将转变开始点和转变终了点分别连 接起来，即得到 TTT 曲线，如右图所 示。应形状“C”， 所以，也称为 C曲 线。
AP
时间
3、C曲线的特征 （右下图为共析钢的C曲线）
（1） 在Ar1线温度以上，奥氏体稳定，不 会发生转变。

热处理概述精品PPT课件

热处理概述精品PPT课件
热处理概述
视频《钢丝的水冷与空冷实验》
小实验
将一根直径为1m m左右的弹簧丝剪成 两段，放在酒精灯上 同时加热到赤红色， 然后分别放入水中和 空气中，冷却后用手 进行弯折，对比观察 两根钢丝性能的差异 。（小实验 见视频）
实验现象：放在 水中冷却的钢丝硬而 脆，很容易折断；而 放在空气中冷却的钢 丝较软且有较好的塑 性，可以卷成圆圈而 不断裂。
四、热处理的分类
根据加热和冷却的规范以及钢 的组织、性能变化的特点，热 处理可以分为三大类。
热处理
普通 热处理
表面 热处理
其他 热处理
退火 正火 淬火 回火
表面淬火
火焰加热表面淬火 感应加热表面淬火 电接触表面淬火理
碳氮共渗
渗硼 可控气氛热处理
真空热处理
复合热处理
形变热处理 气相沉积
由这个实验可以 看出，虽然钢的成分 相同，加热温度也相 同，但采用不同的冷 却方法，却得到了不 用的力学性能，这主 要是因为在不同的冷 却速度情况下，钢的 内部组织发生了不同 的变化。(引出热处理
的概念）
一、热处理的概念
热处理是将固态金属或合金采用适当的方式 进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构 与性能的工艺。
热处理工艺包括加热、保温和冷却三个阶段 ，温度和时间是决定热处理工艺的主要因素，通 常用温度-时间曲线来表示热处理工艺过程。
页码数
温度
保温
热 加
临界温度
冷 却
热处理工艺曲线
时间 热处理
二、热处理的目的
热处理的目的： 通过改变金属材 料的内部组织来 获得所需要的性 能。
三、热处理的应用范围
整个制造业

工程材料-第六章_钢的热处理ppt课件

工程材料-第六章_钢的热处理ppt课件

第六章 钢的热处理－§6.3 钢在冷却时的转变
2.按热处理在工件生产过程中的位置和作用不同分类
预备热处理：为随后的加工或热处理作准备
热处理工艺
最终热处理：赋予工件所需的力学性能
举例：
零件的典型加工工艺路线：
毛坯
（锻件）
预备热处理
（退火、正火）
机加工
（车削）
最终热处理
（淬火、回火）
精加工
（磨削）
第六章 钢的热处理－§6.1 热处理的基本概念
四、钢的临界转变温度（Critical Temperature of Steels）
②相界处晶格畸变较大，原子排列不规 则，有利于获得奥氏体的fcc结构要求。
③相界处碳浓度相差较大，有利于获得 A形核所需的碳浓度要求。
FA Fe3C
A形核
第六章 钢的热处理－§6.2 钢在加热时的转变
2.奥氏体的长大
A晶核形成后,将通过F→A转变和Fe3C溶 入A的过程不断长大。
分析：
AF Fe3C
冷 却
却
时间
➢ 等温冷却（Isothermal Cooling）
将A快速冷至临界温度以下某一温度，使A在该温度下转变成其他组 织，然后再冷却至室温。
➢ 连续冷却（Continuous Cooling）
A在逐渐降温至室温的过程中转变成其他组织。
第六章 钢的热处理－§6.3 钢在冷却时的转变
一、过冷奥氏体的转变产物及转变过程 过冷奥氏体（Undercooling Austenite）：
s0＝0.60～1.0m，形成温度为Ar1～650C
➢ 索氏体（Sorbite） 符号：S
s0＝0.25～0.3m，形成温度为650C～600C

热处理知识介绍课堂PPT

热处理知识介绍课堂PPT
43
六、影响钢材氧化、脱碳的几大因素
加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质（或 气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应 生成氧化物膜的现象称为氧化。
钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的 氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低 了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬 度、疲劳强度及耐磨性降低 。
50
脱碳+粗晶案例
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脱碳+粗晶案例
52
脱碳+粗晶案例
53
影响钢材氧化、脱碳因素
主要因素为：热处理炉中混有氧气、二氧化碳、 水蒸气等气体。
54
对策
所以要使线材在加热时少产生氧化、脱碳， 1.需降低炉内H2O、O2、CO2。 2.减少炉内产生氧化：2Fe＋O2→2FeO
Fe＋H2O→FeO＋H2 FeC＋CO2→Fe＋2CO 还原： FeO＋H2→Fe＋H2O
25
球化退火应用
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢，如碳 素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经 轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体 与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切 削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开 裂。
26
球化退火应用
而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中 的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体 上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切 削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易 长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对 于一些需要改善冷塑性变形（如冲压、冷镦等） 的亚共析钢有时也可采用球化退火。
10
热处理分类——正火
正火是将钢材或钢件加热到A3（或Acm）以 上适当温度，保温适当时间后再空气中冷却， 得到珠光体类组织的热处理工艺。
11

培训资料-热处理课件

培训资料-热处理课件
通过控制材料的性能，提高材料的使用寿命。
热处理的工艺流程
1
加热
2
将材料加热到一定温度，超过材料的临界温
度。
3
冷却
4
控制材料的冷却速度，使材料的结构得到改 变。
预处理
对材料进行清洗、去氧化、消除应力等处理。
保温
在一定时间内保持材料在高温状态下。
热处理的常见方法
1 退火
将材料加热到一定温度，然后进行缓慢冷却。
3 淬火
将材料加热到一定温度，然后迅速冷却。
2 正火
将材料加热到一定温度，保持一段时间，然后进 行淬火。
4 回火
将淬火后的材料加热到一定温度，然后进行缓慢 冷却。
热处理的应用领域
机械制造
汽车发动机、飞机发动机、船用螺旋桨、钢轨等。
建筑材料
钢筋、钢板、钢管等。

热处理的优点和局限性
优点
• 提高材料性能 • 改善材料表面质量 • 延长材料使用寿命
热处理课件
热处理是一种材料加工方法，通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的 性质和结构，从而达到预期的材料性能。本课件将讲解关于热处理的概述、 目的、工艺流程、常见方法、应用领域、优点和局限性，以及热处理技术未 来的发展趋势。
热处理概述
材料与热处理
材料的性能与其微观结构有关。热处理可以通过改变材 料内部晶体或原子的状态，来实现材料性能的改变。
分类
热处理分为两类：常规热处理和特殊热处理。常规热处 理包括退火、正火、淬火和回火。特殊热处理根据不同 的材料和要求，采用不同的处理方法。
热处理的目的
改变结构
通过改变材料的晶体结构，调整材料的性能。
调整性能
通过热处理调整材料的硬度、韧性、强度等性能。

第6章 金属热处理及表面处理技术

第6章 金属热处理及表面处理技术

• （1）奥氏体形核 奥氏体晶核首先在铁素体相界面处形成。 • （2）奥氏体长大 形成的奥氏体晶核依靠铁、碳原子的扩散，
同时向铁素体和渗碳体两个方向长大，直至铁素体消失。 • （3）残余渗碳体溶解 在奥氏体形成过程中，铁素体首先消失，
残余的渗碳体随着加热和保温时间的延长，不断溶入奥氏体， 直到全部消失。 • （4）奥氏体成分的均匀化 刚形成的奥氏体，其中的碳浓度是 不均匀的，在原渗碳体处含碳量较高，而原铁素体处含碳量较 低，只有在继续加热保温过程中，通过碳原子的扩散，才能使 奥氏体中的含碳量趋于均匀，形成成分较为均匀的奥氏体。
第6章 金属热处理及 表面处理技术
6.1概述
• 随着科学技术和生产技术的发展，对钢铁材料的性能也提 出了越来越高的要求，改善钢材的性能，有两个主要途径：
一个是加入合金元素，调整钢的化学成分，即合金化的方 法；另一个则通过钢的热处理，调整钢材内部组织的方法。
• 所谓钢的热处理，就是通过加热、保温和冷却，使钢材内 部的组织结构发生变化，从而获得所需性能的一种工艺方 法。
• 从上述分析可以看出，零件加热后进行适当的保温是很有 必要的。其目的是：能使零件在保温过程中彻底完成相变； 为了得到成分较为均匀的奥氏体组织。
• 亚共析钢和共析钢的奥氏体化过程与共析钢相似，不同的 是，在室温下它们的平衡组织中除珠光体外，还有先共析 相存在，当它们被加热到Ac1以上时，首先是其中的珠光 体转变为奥氏体（这一过程与共析钢相同），而此时还有 先共析相（铁素体或渗碳体）存在，要得到单一的奥氏体， 必须提高加热温度，对亚共析钢来说，加热温度超过Ac3 后，先共析铁素体才逐渐转变为奥氏体；对过共析钢来说， 加热温度超过Arcm后，先共析渗碳体才会全部溶解到奥 氏体中去。因此，亚共析钢和过共析钢在上、下临界点之 间加热时，其组织应该是奥氏体和先共析相组成的两相组 织，这种加热方法称为两相区加热或“不完全奥氏体化”， 它常在过共析钢的加热中使用。

钢铁是怎样炼成的第六章概括200字

钢铁是怎样炼成的第六章概括200字

钢铁是怎样炼成的第六章概括200字
本章主要讲述了钢铁炼成的过程：
1、碳素的添加：用含碳量比较高的煤炭、焦炭或油炉煤加入钢浆中以提高钢的硬度，同时也需要控制碳的量，使钢含碳量小于等于2.14%。

2、熔炼：钢坯进行熔炼，以获得高品质的钢铁。

3、球团成型：将钢溶解后使其凝固形成一种球状，以获得较顺滑的光滑表面。

4、连铸：将球团运往钢铁连铸合金电炉，预热后进行连铸，使其成型有均匀的内部结构，使钢铁刚性增加。

5、热处理：将钢铁送入热处理设备，进行淬硬或回火，以调节钢铁的硬度和强度。

6、组织构造调整：将钢铁送入正火设备，进行正火或回火，以促进组织结构的变化，形成钢的机械性能。

7、冷轧：将钢加热到固定的温度，然后进行冷轧处理，以加强钢的坚韧性。

8、连接：使用焊接、拧接等方式将加工好的钢连接起来，以满足桌、椅等家具结构的生产需要。

最后，通过上述步骤，再经过检验、打磨和表面处理等，即可获得高品质的钢铁产品。

因此，钢铁的炼成过程既复杂又耗费时间，但它仍然是我们社会不可缺少的主要原料之一，在建设基础设施中发挥重要的作用。

第六章固体废物的热处理

第六章固体废物的热处理

系
–余热锅炉后，200~280℃
统
16
1
焚烧处理
PCDDs:
A 控制燃烧
焚
TCDDs PCDFs
温度和停留 时间； B 减少烟气
催化氧化 化学吸收
反应器
烟
烧
酸性气体: HF、 SOX、NOX、HCl
200~500℃ 氧化还原 停留时间； 湿式洗涤 C 有效净化 物理吸附
洗涤塔 吸附塔
气
工 重金属 汞、镉、铅
流化燃烧技术
旋转燃烧技术
焚
– 过程稳定、技术 – 较成熟，可处理 – 较成熟、效率高
成熟、应用广
低热值、高水分 – 回转窑焚烧炉
烧
– 固定炉排焚烧炉、 废物，但对入料 水平机械焚烧炉、 要求均匀化、细
– 滚筒、抄板
倾斜机械焚烧炉
小化
技等
– 流化床焚烧炉
– 辐射、烟气对流， – 空气流和烟气流
术
翻转及搅动 – 炉型设计和配风
热 解
造气
常
用
工
艺
造油
双塔循环式 转窑式
管式快速热解 电炉法
28
2 固体废物热解处理
SW热解造气是使其在一定温度下转变成
气体燃料。
热 解 常
1、双塔循环式工艺： 1）原料定量投入热解炉内；
热 解
用 2）与来自燃烧炉返回的砂混合；
造
工 3）热解炉内400-700℃热解生成燃气。 气
艺 4）气体进入净化系统，一部分供燃烧炉，
油
气液分离后，得到热解油和可燃气。
SW
一次破碎
5㎝
风选
干燥 金属类、玻璃
筛分
二次破碎 0.36 ㎜

第六章钢的热处理模板

第六章钢的热处理模板

第六章钢的热处理、名词解释1热处理: 2等温转变: 3连续冷却转变: 4马氏体: 5退火: 6正火: 7淬火: 8回火: 9表面热处理: 10渗碳:、填空题1、整体热处理分为等。

2、根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有_________________ 表面淬火、 ___________ 表面淬火、火等。

3、化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如4、热处理工艺过程由________ 、________ 和_______ 三个阶段组成。

5、共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有&贝氏体分___________ 和 _______ 两种。

7、淬火方法有淬火等。

8、常用的退火方法有等。

表面淬火、表面淬等。

9、常用的冷却介质有等。

10、常见的淬火缺陷有与..等。

11、按电流频率的不同，感应加热表面淬火法可分为________和___________ 、三种，而且感应加热电流频率越高，淬硬层越12、按回火温度范围可将回火分为三种。

13、化学热处理由和三个基本过程组成。

3、 的热处理。

14、根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为 碳和 渗碳三种。

15、过共析钢经奥氏体化后，在650-600 C 范围内等温时，其转变产物是 用符号表示是 _______ ;在600-550 C 范围内等温时，其转变产物是用符号表示是_性能。

22、淬火钢的回火温度越高，钢的抗拉强度和硬度越Ac 1+ (30-50) r B 、Ac cm 以上调质处理就是渗碳、16、钢件淬火+ 回火的符合热处理工艺称为调质，钢件调质后的组织 17、退火和正火通常称为预备热处理工序，一般安排在之后,前。

18、当合金冷却到此线时(727r )将发生和 _________ 的 ___________ ，即 ________ ，从奥氏体中同时析出_19、亚共析钢的正常淬火温度范围是20、过共析钢的正常淬火温度范围是 21、钢经，淬火可获得下贝氏体组织，使钢具有良好的23、淬火+高温回火称 处理。

热处理讲稿-金属学基础

热处理讲稿-金属学基础
C60
碳的同素异构体之四
碳纳米管——它是由碳原子 层卷曲而成的碳管，直径为 几到几十纳米。直径为头 发丝的五万分之一。碳纳米 管韧性超强，可做防弹背 心，只有几公分厚的壁挂
式电视银幕。
五 、Fe-Fe3C平衡状态相图 5.1. 合金相的晶体结构
固溶体（分置换、间隙两类） 组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 不同组元混合后形成的固溶体其晶体结构与其中某一组元 相同。
晶体类型 晶体 构成固态中的原子呈有序、有规则排列的物
质。 空间点阵由纯金属晶体的阵点（将原子抽象成纯
粹的几何点）有规则按周期重复排列所构成的空间几 何图形。
晶胞 能完全反映晶格几何特征的最小几何单元。 常见金属的晶格类型：
体心立方、面心立方、密排六方 实际金属的晶体结构
多晶体、晶粒、晶界、亚晶界、晶体缺陷 ( 点、线和面等 )
1897年英国科学家汤姆森在研 究真空管放电现象时，发现了 电子。原子是由原子核和高速 旋转（每百万分之一秒回绕原 子核几十亿圈）的电子组成。
＝0.2035nm
超高压透射电镜
一个原子的 实际图像
放大1亿倍
原子—刚性球
金属原子在空间规则排列的模型
把原子简 化成一个 点后，金 属的结构 就变成一 种空间格 子了—— 空间点阵
获得的物质由彼此扣住的碳原子杆构成， 称之为钻石纳米棒聚合体或ADNR。这种结 构比金刚石还要硬10%左右。
新近发现 了第三种 碳的同素 异构体形 态-—芙， C60，结 构呈球状， 像一个比 赛用足球， 由众多五 面体组成。 具有高导 电性，高
稳定性
碳的同素异构体之
碳的同素 异构体之
三 具有高 导电性 ，高稳 定性的
晶核的形成总是以非自发形核为主，如铝合金的 变质处理。

第六章固体废物热处理技术

第六章固体废物热处理技术

对生活垃圾来说， 当 LHV＜3344kJ/kg时，不能满足焚烧条件； 当3344＜LHV＜4180（kJ/kg）时，理论上可不 借助辅助燃料焚烧，但废热利用价值不大； 当4180＜LHV＜5000（kJ/kg）时，供热和发电均可； 当LHV＞6000kJ/kg时，稳定焚烧，供热发电皆稳定。
热值与可焚烧性
机械炉排焚烧炉
分级混合好； 燃烧效果好； 一次空气分布 可控；
可使焚烧操作 操作自动、连 续化。
焚烧炉内的垃圾燃烧火焰
机械炉排焚烧炉

炉排的作用：
输送废物及炉渣通过炉膛 搅拌和混合物料
使从炉排下方进入的一次空气顺利通过燃烧层

按构造不同可分为：
摇动式
往复式
逆动式 履带式

低位热值(LHV)=
高位热值-蒸发水分消耗的热量（水的汽化潜热） 水由废物中含有的水分和燃烧时生成的水分共同组成

Hlow= Hhigh-(W%+H%∗8.937)∗24.45 kJ/kg
通常使用低位热值！
固体废物热值

由灰分、VS和水分计算
LHV = Hdaf*0.01*VS - 24.45*W [kJ/kg]
第六章 固体废物 热处理技术（1）
——焚烧
热处理技术

定义（Thermal treatment）
段，通过改变废物的物理、化学、生物特性或组成来处 理固体废物的过程。
热处理过程：在设备中以高温分解和深度氧化为主要手

分类
焚烧 热裂解 高温焙烧 熔融 湿式氧化
热处理技术
熔融 湿式氧化
Denmark (COWI)
Austria (CEWEP)
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淬火是应用最广的热处 理工艺之一。
淬火目的是为获得马氏 体组织，提高钢的性能. 真空淬火炉
一、淬火温度 1、碳钢 ⑴ 亚共析钢
淬火温度为Ac3+3050℃。
预备热处理组织为退 火或正火组织。
亚共析钢淬火组织： 0.5%C时为M; 0.5%C时为M+A’。
45钢(含0.45%C)正常淬火组织
熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间, 用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。
聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质.
三、淬火方法
采用不同的淬火方法 可弥补介质的不足。
1、单液淬火法 加热工件在一种介质
中连续冷却到室温的 淬火方法。 操作简单，易实现自 动化。
1—单液淬火法 2—双液淬火法 3—分级淬火法 4—等温淬火法
⑵ 等温退火 亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热
到Ac1+30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度 下停留，待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短 工件在炉内停留时间，更适合于孕育期长的合金钢.
高速钢等温退火与普通退火的比较
⑶ 球化退火 球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。
各种淬火方法示意图
2、双液淬火法 工件先在一种冷却能力
强的介质中冷，却躲过 鼻尖后，再在另一种冷 却能力较弱的介质中发 生马氏体转变的方法。 如水淬油冷，油淬空冷.
优点是冷却理想，缺点 是不易掌握。用于形状 复杂的碳钢件及大型合金钢件。
3、分级淬火法 在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后
1、淬透性的概念 淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。其
大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。
淬硬层深度是指由 工件表面到半马氏 体区(50%M + 50%P) 的深度。
淬硬性是指钢淬火 后所能达到的最高 硬度，即硬化能力.
M深量度和的硬变度化随
2、淬透性与淬硬层深度的关系 同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关。
它是将工件加热到 Ac1+ 30-50℃ 保温后 缓冷，或者加热后冷 却到略低于 Ar1 的温 度下保温，使珠光体 中的渗碳体球化后出 炉空冷。主要用于共 析、过共析钢。
球化退火的组织为铁素 体基体上分布着颗粒状 渗碳体的组织，称球状 珠光体, 用P球表示。
对于有网状二次渗碳体的 过共析钢，球化退火前应 先进行正火，以消除网状.
第四节 钢的退火与正火
机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→预 备热处理→机加工→ 最终热处理。
退火与正火主要用于 预备热处理，只有当 工件性能要求不高时 才作为最终热处理。
一、退火
将钢加热至适当温 度保温，然后缓慢 冷却 (炉冷) 的热处 理工艺叫做退火。
1、退火目的
真空退火炉
⑴调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为
球状珠光体
二、正火 正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热
到Ac1+30~50℃，过共析钢 加热到Accm+30~ 50℃保温 后空冷的工艺。
正火比退火冷却速度大。
1、正火后的组织： ● <0.6%C时，组织为F+S； ● 0.6%C时，组织为S 。 正火温度
2、正火的目的 ⑴ 对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同。
钢坯加热
二、淬火介质 理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms
附近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小
内应力的目的。但目前还没 有找到理想的淬火介质。
常用淬火介质是水和油.
水的冷却能力强，但低温冷 却能力太大，只使用于形状 简单的碳钢件。
Ms Mf
理想淬火曲线示意图
油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太 小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。
再取出缓冷。 可减少内应高于 Ms 的盐浴
或碱浴中保温足够长时间， 从而获得下贝氏体组织的淬 火方法。 经等温淬火零件具有良好的 综合力学性能，淬火应力小. 适用于形状复杂及要求较高 的小型件。
四、钢的淬透性 淬透性是钢的主要热处理性能。 是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。
170-250HB。
⑵ 消除内应力，防止加工中变形。
⑶ 细化晶粒，为最终热处理作组织准备。
2、退火工艺 退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、
球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火。 ⑴ 完全退火
将工件加热到 Ac3+30~50℃保 温后缓冷的退 火工艺，主要 用于亚共析钢 .
工件尺寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材
料之间的比较，是通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬 层深度来确定的。
3、影响淬透性的因素
钢的淬透性取决于临界冷 却速度Vk， Vk越小，淬 透性越高。
Vk取决于C曲线的位置， C 曲线越靠右，Vk越小。
65MnV钢(0.65%C) 淬火组织
在Ac1~ Ac3之间的加热淬
火称亚温淬火。
•
35钢（含0.35%C）亚温淬火组织
亚温淬火组织为 F+M，强硬度 低，但塑韧性好.
⑵ 共析钢 淬火温度为Ac1+30-50℃；淬火组织为M+A’。
⑶ 过共析钢 淬火温度: Ac1+30-50℃. 温度高于Accm，则奥氏
体晶粒粗大、含碳量高, 淬火后马氏体晶粒粗大、 A’量增多。使钢硬度、 耐磨性下降，脆性、变 形开裂倾向增加。
淬火组织: M+Fe3C颗粒 +A’。(预备组织为P球)
T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
2、合金钢 由于多数合金元素(Mn、P除外)对奥氏体晶粒长大
有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高。 ⑴ 亚共析钢淬火温度为Ac3+ 50~100℃。 ⑵ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+50~100℃。
⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球 化退火作组织准备。
⑶ 普通件最终热处 理。
要改善切削性能， 低碳钢用正火，中 碳钢用退火或正火, 高碳钢用球化退火.
合适切削加工硬度
热处理与硬度关系
第五节 钢的淬火
淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速 度冷却，使奥氏体转变 为马氏体的热处理工艺.