1. 为何采用较高的加热温度,有利于增大淬硬深度一般什么情况下,才需要进行冷处
淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
淬火保温时间由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火,其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。
淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计测定其HRC值。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测定HRA值,而厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计测定其HRC值。在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。
由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。
淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。
淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相,故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是,马氏体的脆性很大,加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力,因而不宜直接应用,必须进行回火。
2. 为什么一般合金钢热处理加热温度较含碳量相同的碳钢高保温时间要长些 如题...
淬火加热的目的是让碳及合金元素充分溶解.合金元素扩散速度慢,另外合金元素形成的碳化物(氮化物)溶解需要更高温度和时间.
3. 为什么一般要把钢材加热到1000-1250℃高温下进行锻造加工
原因:
1、高温回火的回火温度高,有利于彻底消除内应力,提高塑性和韧性,碳结构、合金钢、保证淬透性结构钢钢材均可采用高温回火状态交货。
2、加热温度越高,晶粒长大越快,奥氏体越粗大;保温时间延长,晶粒不断长大,但长大速度越来越慢。
例如:机械结构钢即适用于制造机器和机械零件的合金钢。通常要经过热处理(如调质处理、表面硬化处理)后使用。
优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。一般都要经过热处理以提高力学性能。30、35、40、45、50钢经热处理后具有良好的综合力学性能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件。
(3)为什么合金碳钢热处理温度高扩展阅读
1、钢材出厂前经退火热处理。退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,并为后道工序作好组织和性能上的准备,合金结构钢、保证淬透性结构钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢。
2、从钢液中产生晶体的过程,也称液态结晶或一次结晶。随着热量的导出,晶体从无到有(形核),由小变大,直至液体全部转为固体,完成结晶过程。钢液的结晶过程决定着钢锭或铸件的结晶组织及物理、化学不均匀性,从而影响到钢的机械、物理和化学性能。
4. 解释在相同含碳量下,除含Ni和Mn合金钢外大多数合金钢热处理温度比碳钢高
Ni、Mn扩大奥氏体区,使Ac3点下移,其它元素缩小奥氏体区Ac3上移,所以除Ni、Mn外的合金钢热处理奥氏体化温度比碳钢高.
5. 为什么合金钢的始锻温度比碳钢低,但终锻温度又比碳钢高即为什么合 金钢的锻造温
1、合金钢熔点低,过烧过热温度低,所以始锻温度低.
2、合金钢低温塑性差,变形抗力大,易开裂,所以终锻温度高.
故合金钢锻造温度范围窄.
6. 为什么9sicr钢的热处理加热温度比T9钢的高
9SiCr 的热处理淬火温度一般在850~860摄氏度,远高于T9的800摄氏度,
这是由于钢中合金元素比较高的原因,Si和Cr的含量比较高,有着更好的硬度和韧性,更耐磨
9sicr:
1.锻造:
钢锭 加热温度1150-1200 始锻温度1100-1150 终锻温度880-800
钢坯 加热温度1100-1150 始锻温度1050-1100 终锻温度850-800
2.预先热处理:
(1)锻后退火:790-810(100/h)保温,冷至600(30/h)出炉空冷,HB200-240。
等温退火与上述温度相同,在冷至720时等温一段时间后出炉空冷。
(2)高温回火:600-700(100/h)保温,空冷或炉冷,HB200-240。
(3)正火:900-920保温,空冷,HB320-410。
(4)调质:880-900油淬,回火680-700空冷或炉冷,HB200-240。
注:
退火加热保温时间,在全部炉料加热到温后为1~2h;等温保温时间为3~4h;
高温回火用于消除冷变形加工硬化;保温时间在全部炉料加热到温后为2~4h;
正火用于细化过热钢的晶粒和消除碳化物网;
当钢材退火硬度低于HB183时,可用调质处理来提高切削表面光洁度。
3.淬火:
860-880油淬(室温),HRC62-65.
860-880熔融的硝盐或碱中淬(150-200度),HRC60-63.
4.回火:
140-160,HRC62-65
160-180,HRC60-63
180-200,HRC60-62
200-220,HRC58-62
T9
1.锻造:
钢锭 加热温度1100-1150 始锻温度1080-1120 终锻温度850-750
钢坯 加热温度1050-1100 始锻温度1020-1080 终锻温度850-750
2.预先热处理:
(1)锻后退火:790-810(100/h)保温,冷至680(30/h)出炉空冷,HB185。
等温退火与上述温度相同,在冷至700时等温一段时间后出炉空冷。
(2)高温回火:800-850(100/h)保温,炉冷,HB185。
(3)球化退火:680-700(100/h)保温,升至730-750等温,降至680-700等温,再升至730-750等温,再降至680-700等温,再升至730-750等温后随炉缓冷至680(10-20/h),再缓冷至500-600(50/h),出炉空冷,HB185.
(4)正火:800-850保温,空冷,HB185.
(5)调质:780-800油淬,回火640-680空冷或炉冷,HB250-320。
注:
锻压后退火保温时间,在全部炉料到达退火温度后1~2h,冷却时的等温保温时间亦为1~2h;
球化退火用以获得球化组织;每阶段保温时间为 0.5~1.0h;
高温回火用于消除冷加工变形后的冷作硬化;消除淬火前因切削加工产生的残余应力。对热处理后硬度过低的零件,在二次淬火前亦先经高温回火。高温回火的保温延续时间,在全部炉料加热后为2~3h;
正火用于细化过热钢的晶粒和消除渗碳体网;
调质处理用于提高在退火状态硬度低于HB183钢材的切削加工性,以改善工件表面的光洁度。
3.淬火:
770-790水淬(室温),HRC62-65.
790-810油淬(室温),HRC62-65.
4.回火:
140-160,HRC62-65
160-180,HRC60-62
180-200,HRC58-60
200-220,HRC56-60
7. 合金钢与碳钢相比,为什么热处理性更好
因为合金元素的加入,使得钢淬透性增加,选择冷却速 度慢的冷却液也可以淬火。或者说C曲线右移,淬火性能好。
8. 在相同含碳量情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高
在相同含碳量情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高,其主要原因是合金元素的加入而改变了碳在钢中的扩散速度所致。非碳化物形成元素如Ni、Co,可降低碳在奥氏体中的扩散激活能,增加奥氏体形成速度。相反,强碳化物形成元素如v、Ti、w、Mo等,与碳有较大的亲合力,增加碳在奥氏体中的扩散激活能,强烈地减缓碳在钢中的扩散,大大减慢了奥氏体化的过程。
奥氏体形成后,尚未固溶的各种类型的碳化物,其稳定性各不相同。稳定性高的碳化物,要使之完全分解和固溶于奥氏体中,需要进一步提高加热温度,这类合金元素将使奥氏体化的时间增长。
合金钢中奥氏体化过程还包括均匀化的过程。它不但需要碳的扩散,而且合金元素也必需要扩散。但合金元素的扩散速度很慢,即使在1000℃的高温下,也仅是碳扩散速度的万分之几或干分之几。因此,合金钢的奥氏体成分均匀化比碳钢更缓慢。以保证合金元素溶入奥氏体并使之均匀化,从而充分发挥合金元素的作用。
9. 为什么在相同的碳质量分数下,大多数合金刚的热处理加热温度都比碳素钢要高,保温时间要长
通常合金化会提高材料的Ac1温度与Ac3温度,尤其合金元素越多,使奥氏体均匀化的温度越高,时间越长,因为在奥氏体均匀化过程中,大量合金元素需要改变自己在组织中得构成方式,或长程扩散,或固溶进机体等,因此需要的附加能量更高,对保温时间和温度通常更长
10. 为什么合金钢比碳素钢的热处理温度高
碳素钢与合金钢的化抄学成分不同,其中合金钢中含有一定量的高熔点元素如铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、锰(Mn)等,因而合金钢的熔点比碳素钢高。
热处理的依据是铁碳合金相图(如下图):
合金钢的相变温度高于碳素钢,所以:碳素钢与合金钢在淬火加热温度有差异。