金屬熱處理的工藝

熱處理工藝一般包括加熱鐵就、保溫、冷卻三個過(guò)程,有時(shí)隻有加熱和冷卻兩(liǎn習物g)個過(guò)程。這(zhè)些過(guò)程互相銜接,不可間斷在哥。
加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭子歌和煤作爲熱源,進(jìn)而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于少美控制,且無環境污染。利用這(zhè)些熱源可以海河直接加熱,也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進(jìn你個)行間接加熱。
金屬加熱時(shí),工件暴露物制在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面(miàn)碳含量員城降低),這(zhè)對(duì)于熱處習照理後(hòu)零件的表面(miàn)性能(néng)有很不利的影響。因而金屬那大通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也花一可用塗料或包裝方法進(jìn)行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之亮場一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題話窗。加熱溫度随被(bèi)處理的金屬材料和熱處理的目的不同街個而異,但一般都(dōu)是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要風關一定的時(shí)間,因此當金屬工件表面(miàn草下)達到要求的加熱溫度時(shí),還(hái)須在此溫度白麗保持一定時(shí)間,使内外溫度一緻,使顯微組織轉變完全,可謝這(zhè)段時(shí)間稱爲保溫時(shí)間火一。采用高能(néng)密度加熱和表面(miàn)熱處理時(s火黃hí),加熱速度極快,一般就(j體飛iù)沒(méi)有保溫時(shí)間,而化學(xué)熱處理的保溫時(費下shí)間往往較長(cháng)。
冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟,冷卻方法鄉秒因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火自月的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還(h少鐘ái)因鋼種(zhǒng)不同而有不同的醫如要求,例如空硬鋼就(jiù)可以用正火一樣(yàng)的冷卻速度進(又紅jìn)行淬硬。
金屬熱處理工藝大體可分爲整體熱處理、表面(miàn)熱處理和化學(xué)熱場雨處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一工湖大類又可區分爲若幹不同的熱處理工藝。同一種(zhǒng)金屬采用不同的熱費房處理工藝,可獲得不同的組織,從習女而具有不同的性能(néng)。鋼鐵是工業上應用最筆子廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最爲複雜,因此鋼鐵熱處理工藝種(zhǒng)類繁多綠姐。
整體熱處理是對(duì)工件整鐘靜體加熱,然後(hòu)以适當的速度冷卻,以改變其整體力學慢答(xué)性能(néng)的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大緻有退火、商南正火、淬火和回火四種(zhǒn現大g)基本工藝。
退火是將(jiāng)工件加熱到适當溫度,根據是道材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然後(hòu)進(jìn)行緩花會慢冷卻,目的是使金屬内部組織達低術到或接近平衡狀态,獲得良好(hǎo)的工藝性能(néng)和使用秒做性能(néng),或者爲進(jìn)一步淬火作組織準備。正火是將(jiā我子ng)工件加熱到适宜的溫度後(h新業òu)在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,隻是得到的組織更細,常用于改善醫河材料的切削性能(néng),也有時(shí)用于對(duì)一些村聽要求不高的零件作爲最終熱處理。
淬火是將(jiāng)工件加熱保溫後(hòu),在水、油或可報其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬少分火後(hòu)鋼件變硬,但同時(shí)變脆。爲了降低鋼件的友開脆性,將(jiāng)淬火後(hò自在u)的鋼件在高于室溫而低于650℃土動的某一适當溫度進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的保男間溫,再進(jìn)行冷卻,這(zhè)種(zh音路ǒng)工藝稱爲回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“件工四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使他電用,缺一不可。
“四把火”随著(zhe)加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處店舊理工藝 。爲了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回快們火結合起(qǐ)來的工藝,稱爲調質。雜資某些合金淬火形成(chéng)過(guò)飽和固溶體後(廠到hòu),將(jiāng)其置于室溫或稍高的适當溫度下保持較長(cháng道舞)時(shí)間,以提高合金的硬度、坐白強度或電性磁性等。這(zhè)樣店作(yàng)的熱處理工藝稱爲時(shí)效處理。
把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起(志樂qǐ)來進(jìn)行,使工件獲得很都道好(hǎo)的強度、韌性配合的方法稱爲形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進(jì小做n)行的熱處理稱爲真空熱處理,它車問不僅能(néng)使工件不氧化,不脫碳,保持處國你理後(hòu)工件表面(miàn)光潔,提高工件的性能(n能了éng),還(hái)可以通入滲劑進關看(jìn)行化學(xué)熱處理。
表面(miàn)熱處理是隻加熱工件表層,以改變其表層力學(xué錢下)性能(néng)的金屬熱處理工藝。爲了隻加熱工件表層而不使過錢門(guò)多的熱量傳入工件内部,使用的熱源須具有高的能(néng)量視物密度,即在單位面(miàn)積視聽的工件上給予較大的熱能(néng),使工件表層或局部能(né老短ng)短時(shí)或瞬時(shí)達到高溫。表面(間為miàn)熱處理的主要方法有火焰淬火兒媽和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子廠姐束等。
化學(xué)熱處理是通過(guò)改變工件表層化學技去(xué)成(chéng)分、組織和性能(néng)的男和金屬熱處理工藝。化學(xué)熱處理與表面電體(miàn)熱處理不同之處是後(hòu)者改變煙吃了工件表層的化學(xué)成(chén年錢g)分。化學(xué)熱處理是將(jiāng)工件姐都放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長(chá但知ng)時(shí)間,從而使工件表層弟好滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入錯店元素後(hòu),有時(shí)還(hái)要進(jìn)行高人其它熱處理工藝如淬火及回火。化學(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、呢理滲金屬。
熱處理是機械零件和工模具制造過(guò)程中的重要工序之一。大體來說(shu讀視ō),它可以保證和提高工件的各種(zhǒng)性能(néng) ,如耐磨喝為、耐腐蝕等。還(hái)可以改善毛去說坯的組織和應力狀态,以利于進(jìn)行各技秒種(zhǒng)冷、熱加工。
例如白口鑄鐵經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間退話森火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性 ;齒輪采用正确的熱處理工藝,使用壽命可以鐘子比不經(jīng)熱處理的齒輪成(chéng)倍或幾十倍地提高;另明樹外,價廉的碳鋼通過(guò)滲入某些合金元素就(jiù)具有某些價昂的間南合金鋼性能(néng),可以代替某些耐熱鋼、不鏽鋼;工模具的空則幾乎全部需要經(jīng)過(得南guò)熱處理方可使用。
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