热处理相关

  1. 热处理：加热→\to保温→\to不同速度冷却

  2. 加热目的：获得成分均匀，颗粒细小的奥氏体（奥氏体化），奥氏体具有塑形好，强度低，具有一定韧性等特点，并且晶体间隙较大，可以容纳更多的碳

  3. 奥氏体形成过程：奥氏体晶核形成→\to奥氏体晶核长大→\to残余渗碳体溶解→\to奥氏体成分均匀化

  4. 热处理包括普通热处理，表面热处理，化学热处理，其他热处理

  5. 一般淬火和回火配合使用，缺一不可

  6. 退火与正火的选择：

    • 改善切削性能：低碳钢（正火），高碳钢（退火），中碳钢（正火/退火）

    • 经济性：正火，又快又省钱

    • 使用性能：普通结构件（正火，细化晶粒，提高力学性能），形状复杂件（退火，消除内应力防止开裂）

普通热处理

退火

  1. 退火：把工件加热到一定温度，保持一段时间，然后慢慢冷却的工艺（随炉冷却、坑冷、灰冷）

  2. 缓慢冷却会得到平衡组织

  3. 退火目的：

    • 调整硬度，便于切削加工

    • 消除残余应力，防止在后续加工或热处理中发生变形和开裂

    • 细化晶粒，提高力学性能，为最终热处理做准备

正火

  1. 正火：把工件加热到一定温度，保持一段时间，在空气中冷却的工艺（空冷），比退火冷却快一点点，所以和退火有点相似

  2. 正火目的：

    • 对于低碳钢来说，调整硬度，便于切削，提高一些硬度，不至于粘刀

    • 抑制或消除过共析钢的网状渗碳体

    • 对于中碳钢来说，细化晶粒，提高其强度和韧性，可作为最终热处理

淬火

  1. 淬火：把工件加热到一定温度，保持一段时间，以适当的速度冷却（快冷），得到马氏体

  2. 淬火介质：

    • 水：淬冷能力强，应用最早，最广泛，最经济，但工件表面有软点，易开裂变形

    • 盐水：淬冷能力更强，得到高的硬度，工件表面光洁无软点，但使工件易变形，开裂

    • 油：淬冷能力弱，但工件不易变形开裂

  3. 淬火后得到的马氏体是非平衡组织，所以一定要回火

回火

  1. 淬火后为什么需要回火：(1)马氏体多，不稳定；(2)有残余奥氏体，也不稳定；(3)淬火钢有残余内应力，会产生开裂

  2. 回火：将淬火后的钢在一定温度下加热保温，然后空冷

  3. 回火目的：消除内应力，降低脆性。降低硬度，提高塑形。稳定组织，稳定尺寸

  4. 调质处理：淬火+高温回火

表面热处理

表面淬火

  1. 表面淬火：热还没传到心部的时候直接淬火

  2. 表面淬火的目的：使工件表面硬，心部韧，比如曲轴，齿轮

  3. 表面淬火后的后续热处理一般选择低温回火

表面化学热处理

  1. 表面化学热处理：将工件置于一定的介质中，通过加热，保温，冷却，使介质中的某些元素渗透到工件表层，改变表层的化学成分和组织

  2. 常用方法：渗碳，渗氮，碳氮共渗

  3. 渗碳渗氮过程：活性原子的产生，钢表面吸收，钢表层原子扩散

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