《汽车机械基础 教学课件 ppt 作者 孙杰 任务三 钢的热处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车机械基础 教学课件 ppt 作者 孙杰 任务三 钢的热处理（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,汽车机械基础,孙杰 编,任务一 汽车材料的认知,3,任务目标,4,工作任务：,请观察打铁制造刀具及线束成型的过程，思考一下为什么加工以后材料的性能会发生变化。,a)打铁 b)线束加工 材料成型,5,任务分析：,在工业生产过程中，往往同样的原材料会加工出不同性能的零件。比如打铁中往往会注意师傅在将红热的钢铁材料扔进冰冷的水中，目的是为了得到一定的硬度。而铜棒在拉拔过程中的没有硬化都是在加工的过程中经过了一系列的热处理。,相关知识：,热处理是指采用适当的方式对金属材料或工件在固态下进行加热、保温和冷却，以获得预期的组织结构和性能的工艺方法。热处理改变材料的组织和性能，是提高金属使用性能和改善工艺
2、性能的重要的加工工艺方法。,热处理工艺曲线,热处理按目的、加热条件和特点的不同，分为三类。,相关知识：,一、钢的热处理组织转变原理,1纯金属的晶体结构及其结晶,晶格和晶胞：表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。能完整地反映晶格特征的最小几何单元，称为晶胞。,a)晶格中原子的排列 b)晶格 c)晶胞 简单立方晶格与晶胞示意图,1纯金属的晶体结构及其结晶,一、钢的热处理组织转变原理,a)原子的排列 b)晶格 c)晶胞,a)原子的排列 b)晶格 c)晶胞,a)原子的排列 b)晶格 c)晶胞,体心立方晶格,面心立方晶格,密排立方晶格,一、钢的热处理组织转变原理,小知识：纯金属的结晶 金属由原子不
3、规则排列的液体转变为原子规则排列的固体的过程称为结晶。金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。可使晶粒细化。,纯金属的冷却曲线,一、钢的热处理组织转变原理,形成钢和铁的主要元素是铁和碳，故又称为铁碳合金。 （1）纯铁的同素异晶转变 铁、钛和钴等少数金属的晶格类型会随温度的改变面发生变化，称为同素异晶转变。,2铁碳合金相图,纯铁的冷却曲线及晶体结构变化,一、钢的热处理组织转变原理,（2）铁碳合金中的基本相和基本组织 铁碳合金中，因铁和碳在固态下相互作用不同，可形成固溶体和金属化合物，其基本相有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体。,一、钢的热
4、处理组织转变原理,小知识：铁碳合金相图,简化的铁碳合金相图,ACD线: 液相线，在此线的上方所有的铁碳合金都为液体。 AECF线: 固相线，在此线的下方所有的铁碳合金都为固体。即过渡区。 GS线：从A中析出F的开始线，又称A3线 ES线：C在A中溶解度曲线，亦称Acm线 ECF：共晶线，温度为11480C。 PSK线：共析线，7270C ，A1线。,一、钢的热处理组织转变原理,3钢加热时的组织转变,二、常用的热处理方法,二、常用的热处理方法,1整体热处理 （1）退火 退火是将钢加热、保温后，随炉冷却（缓慢）得到接近于平衡组织的一种热处理工艺。 退火的目的： 1）降低硬度，提高塑性，改善切削加工
5、与压力加工性能； 2）细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备； 3）消除冷、热加工所产生的内应力。,二、常用的热处理方法,小知识：退火的应用要点 1）适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料； 2）一般在毛坯状态进行退火。,由于钢的成分的退火的目的不同，退火分为： 1）完全退火 将钢件加热到Ac3+3050度 2）球化退火 将钢件加热到Ac1+3050度 3）去应力退火 将钢件加热到Ac1以下的温度,二、常用的热处理方法,（2）正火 将钢件加热到Ac3或Accm 以上3050，保温后，从炉中取出在空气中冷却的热处理方法。 正火目的： 1）提高
6、塑性，改善切削加工与压力加工性能； 2）细化晶粒，改善力学性能； 3）消除冷、热加工所产生的内应力。 小知识：正火的应用要点 正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。,二、常用的热处理方法,（3）淬火 淬火是将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、油或空气中快速冷却的热处理方法。 淬火目的：一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提
7、高耐磨性和耐蚀性。 小知识：淬火的应用要点 1）一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢； 2）淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能,二、常用的热处理方法,（4）回火 回火是将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，再以适当的冷却到室温的热处理工艺。 回火目的： 1）降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂； 2）调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能； 3）稳定工件尺寸。,二、常用的热处理方法,小知识：回火的应用要点 1）保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火（250）
8、，适用于滚动轴承、刀具、渗碳高频表面淬火等； 2）要求高硬度和耐磨性工件，如汽车轮毂轴承； 3）在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火（250500），适用于弹簧等要求具有一定韧性的弹性工件，如汽车钢板弹簧； 4）以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火（500），广泛用于受力构件，如汽车曲轴、连杆、半轴、螺栓等；,二、常用的热处理方法,2表面热处理 表面热处理是对工件表面进行强化的金属热处理工艺。它不改变零件心部的组织和性能 。广泛用于既要求表层具有高的耐磨性、抗疲劳强度和较大的冲击载荷，又要求整体具有良好的塑性和韧性的零件，如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。 表
9、面热处理分为表面淬火和化学热处理两大类。,二、常用的热处理方法,（1）表面淬火 表面淬火的目的是提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍保持韧性状态。 1）火焰表面淬火 用氧乙炔混合气体燃烧的火焰，喷射到钢件表面上，快速加热，当达到淬火温度后立即喷水冷却 小知识：火焰表面淬火的应用要点 多用于中碳钢制件，一般淬透层深度为26mm； 适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。 2）感应表面淬火 将钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，在极短的时间内加热到淬火温度，然后喷水冷却。,二、常用的热处理方法,（2）化学热处理 化学热处理是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺。由于机械零件的失效和破坏大多数都萌发在表面层，特别在可能引起磨损、疲劳、金属腐蚀、氧化等条件下工作的零件，表面层的性能尤为重要。,二、常用的热处理方法,钢的常用化学热处理方法及其作用,Thank You !,
