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'金属材料及热处理-第六章-钢的热处理课件 第一节　钢的热处理原理图6-1　热处理的基本工艺曲线一、钢在加热时的组织转变1.奥氏体的形成 第一节　钢的热处理原理图6-2　共析钢的奥氏体形成过程示意图a)A形核　b)A长大　c)剩余FC溶解　d)A均匀化(1)第一阶段为奥氏体形核　钢在加热到A1时，奥氏体晶核优先在铁素体与渗碳体的相界面上形成。(2)第二阶段为奥氏体晶核长大　奥氏体形核后的长大，是新相奥氏体的相界面向着铁素体和渗碳体这两个方向同时推移的过程。 第一节　钢的热处理原理(3)奥氏体晶粒度对钢在室温下的组织和性能的影响　奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑、韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能(特别是冲击韧度)降低，甚至在淬火时产生变形、开裂。(4)奥氏体晶粒的长大及控制 第一节　钢的热处理原理图6-6　奥氏体晶粒度随加热温度变化趋势示意图1)加热温度和保温时间。 第一节　钢的热处理原理2)加热速度。二、钢在冷却时的组织转变1.过冷奥氏体等温转变图(1)奥氏体等温转变图的建立　选用共析钢制成很多薄片试样。图6-7　共析钢的奥氏体等温转变图 第一节　钢的热处理原理(2)奥氏体等温转变产物与性氏体转变产物的组织和性能，取决于转变温度。1)珠光体转变区域。图6-8　索氏体a)光学显微500×　b)电子显微1500× 第一节　钢的热处理原理图6-9　托氏体a)光学显微1000×　b)电子显微15000×2)贝氏体转变区域(550~240℃)。 第一节　钢的热处理原理图6-10　上贝氏体a)光学显微500×　b)电子显微10000× 第一节　钢的热处理原理图6-11　下贝氏体a)光学显微500×　b)电子显微10000×3)马氏体转变区域。 第一节　钢的热处理原理①针状马氏体：如图6-14所示，主要出现在高碳钢中，所以又叫高碳马氏体。最先在奥氏体晶粒内形成的马氏体晶粒比较大，其长度可以贯穿奥氏体晶粒。针状马氏体晶体是一批一批形成的，彼此之间成一定角度。针状马氏体组织硬度高、脆性大。由于马氏体形成的速度极快，马氏体晶体彼此相遇，造成很大的撞击，因而在马氏体晶体内部或晶界地方容易出现显微裂纹，这就又增加了针状马氏体的脆性，同时也增加了淬火开裂的倾向。通过高倍透射电镜分析证明，马氏体针内充满大量细小的孪晶带亚结构。因此，针状马氏体又称为孪晶马氏体。 第一节　钢的热处理原理图6-12　马氏体的晶格模型 第一节　钢的热处理原理图6-13　马氏体的含碳量与硬度之间的关系 第一节　钢的热处理原理图6-14　针状马氏体400×(=1.3%钢)②板条马氏体：如图6-15所示，主要出现在低碳钢中，又称为低碳马氏体。它是由许多呈板条状的马氏体群所构成的。 第一节　钢的热处理原理在一个马氏体群里，又有许多长而窄的大致相互平行的马氏体晶体(板条)。在一个奥氏体晶粒内，通常可以形成几个马氏体群，先形成的马氏体群的领域大，后形成的则小。图6-15　板条马氏体a)光学显微400×　b)电子显微800× 第一节　钢的热处理原理表6-1　板条马氏体和针状马氏体的性能比较 第一节　钢的热处理原理图6-16　含碳量对点和马氏体形态的影响(3)碳对C曲线的影响　在正常加热条件下，wC<0.77％时，随着含碳量的增加，C曲线右移； 第一节　钢的热处理原理而当wC>0.77％时，随着含碳量增加，C曲线左移。图6-17　碳钢的C曲线比较a)亚共析碳钢　b)共析碳钢　c)过共析碳钢 第一节　钢的热处理原理2.过冷奥氏体在连续冷却条件下的转变图6-18　共析钢的连续冷却速度对其组织性能的影响 第一节　钢的热处理原理图6-19　共析钢的连续冷却转变图(虚线是C曲线)1)连续冷却时曲线靠右一些，这是因为鼻尖以上温度越低， 第一节　钢的热处理原理孕育期越短。2)连续冷却转变组织不均匀，先转变的组织较粗，后转变的组织较细。3)连续冷却转变的曲线只有C曲线的上半部分，没有下半部分。 第二节　钢常用的热处理工艺一、钢的退火和正火1.退火(1)完全退火和不完全退火　完全退火又称重结晶退火，是将钢件加热到Ac3+(30～50)℃，保温后在炉内缓慢冷却的工艺方法。图6-20　高速钢的等温退火与完全退火的比较 第二节　钢常用的热处理工艺(2)等温退火　将钢件加热到Ac3+(30～50)℃(亚共析钢)或Ac1+(20～40)℃(共析钢和过共析钢)，保温一定时间后冷却到稍低于Ar1某一温度进行等温转变，以获得珠光体组织，然后在空气中冷却的工艺方法，称为等温退火，如图6-20中实线所示。(3)球化退火　球化退火是将过共析钢件加热到Ac1+(10～20)℃。图6-21　球状和片状渗碳体切削的比较a)球状渗碳体　b)片状渗碳体 第二节　钢常用的热处理工艺(4)去应力退火　去应力退火是将钢件加热到Ac1以下(100～200)℃，保温一定时间后缓慢冷却的工艺方法。(5)均匀化退火　均匀化退火又称为扩散退火，主要用于合金钢铸锭和铸件，以消除枝晶偏析，使成分均匀化。2.钢的正火表6-2　45钢退火以及正火后的力学性能(1)改善低碳钢和低碳合金钢的可加工性　一般认为硬度在160～230HBW范围内，金属的可加工性好。(2)作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理　因为正火可细化晶粒，力学性能较高，也能满足普通结构零件的性能要求，而大型或复杂零件淬火时可能有开裂危险。 第二节　钢常用的热处理工艺(3)作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热处理　这种钢正火后硬度在160～230HBW范围内，消除了热加工时带来的缺陷，故不仅有良好的可加工性，而且还能减少零件的变形与开裂，提高淬火质量。(4)消除过共析钢中的网状二次渗碳体　正火时，由于冷却速度较快，二次渗碳体来不及沿奥氏体晶界析出。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-22　各种退火与正火的工艺示意图a)加热温度范围　b)工艺曲线3.退火与正火的加热速度与加热时间 第二节　钢常用的热处理工艺4.退火与正火零件的硬度误差范围表6-3　退火、正火零件的硬度误差二、钢的淬火和回火1.淬火(1)淬火温度的选择　根据钢的相变临界点选择淬火加热温度，其一般原则是：亚共析钢为Ac3+(30～50)℃，共析钢和过共析钢为Ac1+(30～50)℃。 第二节　钢常用的热处理工艺(2)保温时间　保温的目的是使钢件热透，使奥氏体转变彻底并均匀化。(3)淬火冷却介质　钢在加热获得奥氏体后需要用一定冷却速度的介质冷却，保证奥氏体过冷到Ms点以下转变为马氏体。图6-23　碳钢淬火热处理工艺的加热温度范围 第二节　钢常用的热处理工艺图6-24　理想淬火冷却曲线(4)常用淬火方法1)普通淬火(单液法)。 第二节　钢常用的热处理工艺2)双介质淬火。3)分级淬火(热浴淬火)。图6-25　常用淬火方法示意图a)普通淬火　b)双介质淬火　c)分级淬火　d)等温淬火4)等温淬火。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-26　卡规的局部淬火法5)局部淬火法。(5)钢的淬透性 第二节　钢常用的热处理工艺1)钢的淬透性和淬硬性。图6-27　零件淬硬层与冷却速度的关系 第二节　钢常用的热处理工艺2)淬透性的评定①按材料C(或CCT)曲线位置评定。钢材的C曲线的形状和位置，不仅对过冷奥氏体的转变速度和转变产物具有很大的意义，而且在考虑钢的淬透性时也有指导作用。C曲线的位置右移，则钢的淬透性就变大。②借助临界淬透直径评定。临界淬透直径用符号D0表示，是一种直观判断淬透性的方法。它是指钢在某种淬火介质中冷却时，其心部能淬透的最大直径。显然，在冷却能力大的介质中比冷却能力小的介质中淬透的直径要大；同一冷却介质中钢的临界淬透直径越大，其淬透性越好。表6-4列出了几种常用钢在水和油中淬火时的临界淬透直径。 第二节　钢常用的热处理工艺表6-4　常用钢的临界淬透直径③用末端淬火法评定。结构钢末端淬火法是最常用的方法，如图6-28a所示。将试样加热到规定的淬火温度后，从试样末端喷水冷却。由于试样末端冷却最快，往上冷却速度逐渐减小，因此沿着试样长度方向能测出各种冷却速度的不同组织与硬度。 第二节　钢常用的热处理工艺若从喷水冷却末端起，每隔一定距离测一硬度点，就可以绘成如图6-28b所示的该钢种的淬透性曲线。由图可知，45钢比40Cr钢硬度下降得快，故40Cr钢比45钢的淬透性好。同时，也可求出半马氏体区的距离。由图6-28c(半马氏体区硬度与含碳量的关系)，配合图6-28b可以找出这两种钢50%马氏体区至端面的距离。此距离越大，钢的淬透性越大。从图中可以看出，45钢的50%马氏体至端面的距离大约为3mm，而40Cr钢则为10.5mm。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-28　末端淬火法评定示意图 第二节　钢常用的热处理工艺图6-29　40Cr钢的淬透带3)淬透性对钢力学性能的影响。4)影响钢淬透性的因素。 第二节　钢常用的热处理工艺①化学成分的影响。化学成分对钢的淬透性影响最大。含碳量对碳素钢临界冷却速度的影响如图6-31所示。由图可知，在亚共析成分范围内，随着含碳量的增加，钢的临界冷却速度降低；在过共析范围内，随着含碳量增加，临界冷却速度反而增大。因此，一般说来，在亚共析钢中，淬透性随着含碳量增加而增大；而在过共析钢中，含碳量wC>1.2％时，淬透性随含碳量增加而明显下降。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-30　淬透性对零件淬火+回火后力学性能的影响 第二节　钢常用的热处理工艺图6-31　含碳量对碳素钢临界冷却速度的影响②奥氏体化条件的影响。 第二节　钢常用的热处理工艺奥氏体化温度越高，保温时间越长，由于奥氏体晶粒粗大，成分均匀，各种碳化物溶解彻底，使过冷奥氏体越稳定，淬火临界冷却速度小，故钢的淬透性增大。但需指出，粗晶粒并不适宜，因为它引起强度和塑性下降，开裂倾向增大。5)影响具体零件有效淬透深度的因素①钢的淬透性越大，零件的有效淬透深度也越大。②淬火介质的冷却能力越大，零件的有效淬透深度越大。③零件的体积越大，则有效淬透深度越小。这种现象称为质量效应。 第二节　钢常用的热处理工艺④零件不同部位对冷却速度有很大的影响。如图6-32所示，设平面的冷却速度为1，则尖角处的冷却速度是它的7倍，棱边是它的3倍，面凹角处的冷却速度只有它的1/3。零件的体积越小，表面积越大，则冷却越快，有效淬透深度越大。⑤零件表面若粘附有塑料、锈斑及污物，会影响覆盖处的冷却速度，使该处淬硬层浅，甚至淬不硬，形成软点。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-32　零件不同部位的冷速比较(6)淬火缺陷及其防止措施　在机械制造中，淬火工序通常都是安排在零件的工艺路线的后期。 第二节　钢常用的热处理工艺1)变形与开裂。图6-33　不同应力作用下零件变形示意图a)热应力　b)组织应力　c)热应力+组织应力2)氧化和脱碳。3)过热和过烧。4)硬度不足和软点。 第二节　钢常用的热处理工艺①淬火冷却速度不够。②淬火加热温度过低或保温时间过短。③表面脱碳。④淬火前原始组织不均匀。⑤操作不当。2.回火(1)回火的目的1)降低脆性、消除或降低内应力。2)获得所要求的力学性能。3)稳定尺寸。4)改善可加工性。 第二节　钢常用的热处理工艺(2)淬火钢在回火时发生的转变　钢淬火后的组织是不稳定的，存在着向稳定组织转变的自发倾向。图6-34　共格关系示意图 第二节　钢常用的热处理工艺图6-35　淬火马氏体与回火马氏体a)淬火马氏体　b)回火马氏体(3)回火组织与性能　回火马氏体等组织与淬火直接获得的马氏体 第二节　钢常用的热处理工艺等组织，是两种不同的组织形态，不是相同的组织。图6-36　淬火后回火温度对钢力学性能的影响a)=0.82%钢　b)=0.2%钢 第二节　钢常用的热处理工艺(4)回火种类及应用　根据钢件性能要求不同，按其回火温度范围，可以分为以下三类。1)低温回火(150～250℃)　回火后得到回火马氏体组织，还有残留奥氏体和下贝氏体。2)中温回火(350～500℃)　回火后得到回火托氏体组织。3)高温回火(500～650℃)　回火后得到回火索氏体组织。 第二节　钢常用的热处理工艺表6-5　45钢调质和正火后力学性能的比较①回火后的组织是零件使用时的组织，决定了零件的使用性能。②通过回火可以调整强度，使其与韧性良好配合，而且可消除应力，防止开裂。3.淬回火件的分类和表面硬度的误差范围(1)特殊重要件　系指对性能有很高要求的零件，在淬火和回火后有力学性能和金相组织诸方面的特殊要求。(2)重要件　系指对性能有较高要求的零件，在淬火和回火后有力学性能或金相组织方面的要求。(3)一般件　系指仅提出硬度要求的零件。 第二节　钢常用的热处理工艺表6-6　淬回火件的表面硬度的误差范围三、钢的冷处理四、时效处理1.自然时效2.人工时效 第二节　钢常用的热处理工艺(1)热时效　随温度不同，α-Fe中碳的溶解度发生变化，使钢的性能发生改变的过程称为热时效。图6-37　时效后碳钢力学性能的变化 第二节　钢常用的热处理工艺(2)形变时效　钢在冷变形后进行时效称为形变时效。(3)振动时效　振动时效即通过机械振动的方式来消除、降低或均匀工件内应力的一种工艺。五、表面热处理(一)表面淬火1.感应淬火(1)感应加热的基本原理　感应加热的原理如图6-38所示。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-38　感应淬火示意图(2)感应加热的频率选用　在生产中，根据对零件表面有效淬硬深度的要求，选择合适频率的感应加热设备。 第二节　钢常用的热处理工艺1)高频感应加热。2)中频感应加热。3)工频感应加热。4)超音频感应加热。(3)感应淬火的特点1)加热速度极快，一般只需几秒到几十秒的时间就可把零件加热到淬火温度。2)加热时间短，奥氏体晶粒细小均匀，淬后可获得极细马氏体，零件硬度比普通淬火的高2～3HRC，且脆性较低。3)淬后零件表面层存在的残余压应力，可提高疲劳极限，且变形小，不易氧化和脱碳。4)生产率高，易实现机械化和自动化，适于大批生产。 第二节　钢常用的热处理工艺5)感应加热设备较贵，维修调整比较难，形状复杂的感应器不易制造，也不适于小量生产。(4)感应淬火用钢　最适宜的是中碳钢和中碳合金钢，如40钢、45钢、40Cr、40MnB等。(5)感应淬火技术条件　感应淬火的技术条件主要包括表面硬度值、有效淬硬深度及淬硬区的分布。1)表面硬度。 第二节　钢常用的热处理工艺表6-7　机床齿轮表面淬火常用材料及硬度要求2)有效淬硬深度。表6-8　不同零件感应淬火时所选用的有效淬硬深度、材料及设备3)淬硬区的分布。 第二节　钢常用的热处理工艺图6-39　齿轮火焰淬火的示意图 客户满意度目标：认识令客户满意的重要性，掌握方法，逐渐提高客户满意度，进而赢得更多忠诚客户62 为什么要让客户满意在现代市场经济条件下，企业竞争成败的关键在于是否能赢得顾客并留住顾客。施乐100%、HP101%客户满意。公司的业务绝大部分来自它的忠诚客户20/80规则(二八原理)：公司利润的80%来自于客户中的20%，这20%的客户包括忠诚的客户和一部分满意的客户。63 为什么要让客户满意美国的一项调研结果：获得1个新顾客的成本是保持1个老顾客成本的5-10倍1位不满的顾客会将他的抱怨至少转述给11个人听每收到1次客户投诉，就意味着还有20名有同感的顾客一个满意的顾客会将他的愉快经历告诉1-5人64 为什么要让客户满意客户是怎么失去的失去客户的原因失去客户的百分比原因1%死亡3%搬走了4%自然地改变的喜好5%在朋友的推荐下换了公司9%在别处买到更便宜的产品10%对产品不满意68%对他们的需求漠不关心结论：对服务不满意是导致客户流失的主要原因65 “客户满意”的真实含义客户满意指客户对所购买的产品或服务的评价与心理预期相对比所产生的结果。当我们只满足了客户的基础产品的需求时，客户不会感到满意当我们满足了客户的基础产品和期望中的服务二项需求时，客户感到满意只有当我们提供了超越客户期望的服务时，客户才会感到非常满意客户对价值的期望客户满意客户对获得价值的感知基础产品客户期望中的服务超越客户期望的服务非常满意满意不满意66 举例：生活中的例子不满意满意非常满意基本需求NYY期望NYY超越期望Y67 不同的客户期望不同同一客户在不同时期的期望也有所不同影响期望的因素：经验、知识背景、偏好等故事：张女士与儿子真实案例：某公司于2001年3月与我方签单，合同中注明“客户不满意可以退款”，网站制作完成后多次修改客户仍感觉不满意，其实网页做的不错，只是和客户想象的有一定距离，故客户根据合同的约定坚决要求退款。68 不同的满意度和企业间的关系不再购买我们的产品可能继续购买也可能不再购买继续购买我们的产品用户满意度不满意非常满意69 如何使客户满意一、提高自身素质1)品德修养2)仪表3)语言表达能力4)业务水平5)自控能力70 如何使客户满意二、改善服务态度-爱心、耐心、诚心木匠的故事松下幸之助（被誉为经营之神）：要把客户看成自己的亲人，将心比心，才会得到客户的好感和支持。1)真诚只要真诚付出，没有感动不了的客户。2)热情微笑服务。即使是电话，声音也是有温度的，注意多给用户一点温暖的感觉3)认真给用户可靠、信赖的感觉71 如何使客户满意三、建立内部客户的观念公司的每一位员工都是我们的内部客户，像对待重要的客户一样对待组织中的每一个人良好的沟通加强合作正确处理与同事的关系，营造良好的服务氛围方法：就事论事，切勿感情用事。72 如何让客户满意四、改进服务方式1)全面服务：售前、售中、售后整体服务观念春兰集团的“大服务”战略中企网的“全员服务、全员销售”2)主动、高效的服务三一重工的“保健式”服务,既使客户感受到周到的服务，也降低了产品的故障率，将补救服务变成预防服务。麦当劳为实现快速服务，柜台侍应生一律身兼三职：收银、开票、供应食品，客户只需排一次队就能买到所需的食品。73 如何让客户满意4)创新服务“不创新，即死亡”；＜财富＞杂志海尔、IBM5)有效运用客户满意度调查割草男孩正确地进行客户满意度调查的基础上，利用调查结果决定相对应的策略以提高客户满意度，排除客户不满意的因素，达到重建客户关系的目的。74 客户满意度=企业生命力谢谢大家对我们人力资源部的支持及配合75'