魏式组织:先共析铁素体或渗碳体沿着奥氏体的一定晶面呈针状析出 , 由晶面插入晶粒内部 , 集体为珠光体 ,形成条件:和含碳量有关 含碳量<0.6%的亚共析钢和含碳量>1.2%的过共析钢中易形成 和原始奥氏体大小有关 魏氏组织易在粗大的奥氏体中形成 , 和冷却速度有关 , 有一上限温度Ws , 在此温度之上魏氏组织难以形成 消除魏氏组织的方法:退火或正火
钢在回火时的转变:一、马氏体中碳原子的偏聚(20~100℃)二、马氏体分解(100~250℃)三、残余奥氏体的转变(250~300℃)四、碳化物的转变(250~400℃)五、渗碳体的聚集长大和a相的再结晶(400℃以上)
回火马氏体:铁素体相和弥散的ε碳化物所组成的复相组织
回火屈氏体:针状铁素体和片状或小颗粒渗碳体的混合组织
回火索氏体:铁素体和粗粒状渗碳体的机械混合物
回火:将淬火钢加热到临界点Ac1以下的某一温度 , 保温后以适当方式冷却至室温的一种热处理方式 , 它是淬火后不可缺少的热处理工艺 。
淬火钢回火时性能变化:1硬度:200℃以下回火时 , 硬度降低很少 , 在200℃以上回火时 , 硬度显著降低 , 而且温度越高 , 硬度越低2强度和韧性:随着回火温度的升高 , εs、εb不断下降 , 而塑形指标 δ、ψ不断上升
回火脆性:有些钢在某一温度范围内回火时 , 其冲击韧性比在较低温度回火时还显著下降 , 这种脆化现象成为回火脆性 。 分为第一类回火脆性(低温、不可逆回火脆性:由于马氏体分解时沿马氏体条或片的边界析出断续的薄壳状碳化物割裂的马氏体机体 , 降低了境界的断裂强度 防止措施:避免在脆性温度范围内回火)第二类回火脆性(高温、可逆回火脆性:主要在合金钢 , 由于钢中含有Cr、Mn、P、As、Sb、Sn等元素 , 第二回火脆性大防止措施:1高温回火后快速冷却2降低钢中杂质元素含量3在钢中加入合金元素(Mo、W)4采用临界淬火工艺)
钢的热处理工艺:根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律 , 制定钢在热处理时的具体加热 , 保温和冷却的工艺参数
退火:把钢加热到一定温度 , 保温一定时间 , 然后缓慢冷却 , 以获得接近平衡组织的热处理工艺 。
正火:把钢加热到Ac1或Accm以上适当温度 , 保温一定时间 , 使之完全奥氏体化 , 然后在空气中冷却 , 从而得到珠光体型组织的热处理工艺 。
退火和正火的目的 软化、均匀化、稳定化、细化
钢的淬火应力:热应力:冷却前期表层拉应力中心压应力冷却后期表层压应力中心拉应力 组织应力:冷却前期表层压应力中心拉应力 冷却后期:表层拉应力中心压应力
热应力影响因素:冷却速度 , 淬火温度 , 工件截面尺寸 , 钢材导热系数 , 钢材线膨胀系数
淬火工艺:①淬火加热工艺:加热温度、保温时间、升温速度②淬火冷却工艺:冷却介质、冷却方法(单液、双液、分级、等温淬火法)
淬透性:钢在淬火时获得马氏体的能力 , 其大小用钢在一定温度下淬火所得的淬透层来表示 , 取决于奥氏体的稳定性和取决与钢的临界冷却速度
淬硬性:淬火后形成的马氏体组织所能达到的硬度取决于马氏体中的含碳量
影响淬透性的因素:碳含量、合金元素(除了Co、Ni使c曲线左移)、奥氏体化温度、钢中未融第二相
回火温度:①低温回火:150~250、回火马氏体很高的强度 , 硬度和耐磨性 , 同时降低钢的淬火应力和脆性 , 应用:各种高碳钢、渗碳体及表面淬火件②中温回火:350~500、回火屈氏体具有高的弹性极限 , 较高的强度和硬度和良好的弹性塑性 应用:各种弹簧零件和热锻模具③高温回火:500~650、回火索氏体 , 具有强度 , 塑性和韧性较好的机械综合性能 应用:中碳机构钢和低合金结构钢
表面热处理:1钢的表面淬火:不改变钢的化学成分及心部组织 , 利用快速加热将表面奥氏体化后进行淬火 , 以强化零件表面的热处理工艺 目的:获得高 硬度的表面层和有利的残余应力分布以提高工件的耐磨性和疲劳强度 同时心部保持足够的塑性和韧性“表硬里韧” 方法:感应表面淬火 , 加热表面淬火2钢的化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗):与表面淬火相比 , 不仅改变了表层组织 , 还改善其化学成分 基本过程:介质发生分解 , 形成渗入元素的活性原子 , 工作表面吸收活性原子向固溶体溶解 , 或与钢中某些元素形成化合物 , 原子向内部扩散
渗碳:目的提高工件表面硬度 , 耐磨性 , 及疲劳强度 , 保持心部良好的塑性 方法:固体渗碳、真空、气体 渗碳后热处理:淬火+低温回火 以消除残余应力和低温脆性 淬火法(直接淬火:渗碳后的工件从渗碳温度遇冷至略高至心部成分Ar3的温度后在进行淬火 , 适用于本质细晶粒钢(低合金渗碳钢)、一次淬火:渗碳后的临界至于空气中或缓冷坑中冷至室温 , 然后重新加热 , 淬火、二次淬火:第一次淬火 , 加热温度稍高于临界心部的A3进行完全淬火 目的细化心部晶粒及消除表面网状碳化物;第二次淬火 , 加热到表层的Ac1以上进行不完全淬火 目的 , 细化表层组织 , 对心部影响不大)
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