第八章鋼之熱處理 改進教學計畫編號:教改進-97C-003 計畫主持人:楊慶彬
8-1熱處理之定義 (1)退火:爐冷 (2)正常化:空冷 (3)淬火:油冷或水冷 (4)回火
8-2鋼連續冷却速度對變態影響 一、爐中冷卻:波來鐵 二、空氣中冷卻:糙斑鐵(中等波來鐵) 三、油中冷卻:吐粒散鐵(細波來鐵) 四、水中冷卻:麻田散鐵 五、殘留沃斯田鐵
8-2鋼連續冷却速度對變態影響
8-2鋼連續冷却速度對變態影響
8-3鋼之恆溫變態 在不同溫度下,做恆溫變態試驗,然後將恆溫變態的開始時間和完成時間用圖表示,可得到兩條曲線,稱為恆溫變態曲線(T.T.T圖)
8-3鋼之恆溫變態
8-3鋼之恆溫變態
8-3鋼之恆溫變態 變態完成所得之組織及其硬度註明於右側,視恆溫溫度由高而低有粗波來鐵、微粒波來鐵、上變靭鐵、下變靭鐵、麻田散鐵等。
鋼恆溫變態時所生成之組織 1.波來鐵組織:在鼻部以上的溫度發生變態時所生成的組織為波來鐵,變態溫度愈低,其層狀也愈細。 2.變靭鐵組織:在鼻度以下,Ms以上之溫度範圍發生變態時所生成的組織為變靭體。 3.麻田散鐵組織
變靭鐵組織
變靭鐵組織
麻田散鐵組織
麻田散鐵變態的特徵 (1)非原子擴散 (2)麻田散鐵開始生成之溫度Ms及變態完成之溫度Mf隨含碳量變化,含碳量愈高,Ms及Mf愈低。 (4)麻田散鐵的變態只由冷卻溫度支配,即冷卻溫度一定時,其變態量也一定,不隨時間增加。
麻田散鐵變態的特徵
麻田散鐵變態的特徵
亞共析鋼及過共析鋼之恆溫變態
8-4恆溫變態與連續冷却變態之關係
亞共析鋼之連續冷却變態
8-5各種組織之機械性質 1.肥粒鐵 2.雪明碳鐵 3.波來鐵 4.變靭鐵 5.麻田散鐵
8-5各種組織之機械性質
8-5各種組織之機械性質
8-6工廠中常用之熱處理 一、退火 1.退火目的 (1)消除加工之殘留應力。 2.退火方法 (1)完全退火:主要目的在調整結晶組織,使鋼料軟化,增加延性,以改善切削性或塑性加工性。 (2)軟化退火 (3)恆溫退火:其目的在短時間內即可達到軟化的作用。
完全退火之操作方法
二段退火之操作方法
水退火之操作方法
低溫退火之操作方法
恆溫退火之操作方法
碳鋼正常化處理 正常化目的 (1)將加工變形或冷卻不均或溫度過高所得之粗大組織微細化。 (2)消除常溫加工或鑄造所產生的內部應力。
碳鋼正常化溫度
碳鋼正常化處理 正常化方法 (1)普通正常化 (2)二段正常化 (3)恆溫正常化 (4)兩次正常化
普通正常化操作
二段正常化操作
恆溫正常化操作
兩次正常化操作
退火與正常化之機械性質比較
8-6工廠中常用之淬火 淬火方法 (1)普通淬火 (2)二段淬火 (3)時間淬火 (4)局部淬火 (5)恆溫淬火
普通淬火之操作
二段淬火之操作
時間淬火之操作
影響淬火之因素 (1)淬火溫度(或加熱溫度) (2)淬火裂痕 (3)淬火液 淬火液的淬火能力受下列因素影響: (a)淬火液的比熱 (b)淬火液的導熱度
碳鋼之淬火溫度
碳鋼之淬火裂痕
碳鋼淬火之質量效應
各種冷却劑之冷却曲線
8-6工廠中常用之回火 1.回火目的 (1)使淬火鋼的麻田散織及殘留沃斯田鐵組織安定化。 (2)消除鋼料的內部應力 (3)調節硬度以得到適當的韌性 2.回火方法 (1)低溫回火 (2)高溫回火
8-6工廠中常用之回火
共析鋼淬火與回火的長度變化
回火的機械性質變化
回火脆性 (1)低溫回火脆性 (2)高溫回火時效脆性 (3)高溫回火徐冷脆性
低溫回火脆性
高溫回火時效脆性
高溫回火徐冷脆性
沃斯回火
沃斯回火 優點 (1)可得到高強硬、高韌性兼具的材質。 (2)不必再實施回火。 (3)所處理的零件尺寸較小時,不易產生不均勻的熱應力。 (4)變態速度較慢,不易產生裂痕和彎曲變形。
麻回火
麻淬火
8-7熱機處理 把塑性加工和熱處理適當配合,以改善機械性質的處理叫做熱機處理
8-7熱機處理
8-7熱機處理