熱處理有哪些補充手段?
退火的種類
退火是將工件加熱到適當溫度,保持一定時間,然后慢慢冷卻的熱處理工藝。
鋼的退火工藝種類很多,根據(jù)加熱溫度可分為兩大類:一類是在臨界溫度(Ac1或Ac3)以上的退火,又稱為相變重結(jié)晶退火,包括*退火、不*退火、球化退火和擴散退火(均勻化退火)等;另一類是在臨界溫度以下的退火,包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火等。按照冷卻方式,退火可分為等溫退火和連續(xù)冷卻退火。
1、*退火和等溫退火
*退火又稱重結(jié)晶退火,一般簡稱為退火,它是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上20~30℃,保溫足夠長時間,使組織*奧氏體化后緩慢冷卻,以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的zui終熱處理,或作為某些工件的預(yù)先熱處理。
2、球化退火
球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具、量具、模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準備。
3、去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以后,或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。
4.不*退火是將鋼加熱至Ac1~Ac3(亞共析鋼)或Ac1~ACcm(過共析鋼)之間,經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。
熱處理有哪些補充手段?
淬火時zui常用的冷卻介質(zhì)是鹽水,水和油。
鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。
熱處理有哪些補充手段?
鋼回火的目的
1、降低脆性,消除或減少內(nèi)應(yīng)力,鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。
2、獲得工件所要求的機械性能,工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當回火的配合來調(diào)整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性、塑性。
3、穩(wěn)定工件尺寸
4、對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。
補充概念
1、退火:指金屬材料加熱到適當?shù)臏囟?,保持一定的時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有:再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、*退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應(yīng)力,提高組 織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。
2、正火:指將鋼材或鋼件加熱到或 (鋼的上臨界點溫度)以上,30~50℃保持適當時間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的 力學(xué)性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準備等。
3、淬火:指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一 定的時間,然后以適當?shù)睦鋮s速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱處理作好組 織準備等。
4、回火:指鋼件經(jīng)淬硬后,再加熱到 Ac1 以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產(chǎn)生的應(yīng)力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韌性等。
5、調(diào)質(zhì):指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
6、滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
真空方法
因為金屬工件的加熱、冷卻等操作,需要十幾個甚至幾十個動作來完成。這些動作內(nèi)在真空熱處理爐內(nèi)進行,操作人員無法接近,因此對真空熱處理電爐的自動化程度的要求較高。同時,有些動作,如加熱保溫結(jié)束后,金屬工件進行淬火工序須六、七個動作并且要在15秒鐘以內(nèi)完成。這樣敏捷的條件來完成許多動作,很容易造成操作人員的緊張而構(gòu)成誤操作。因此,只有較高的自動化才能準確、及時按程序協(xié)調(diào)。
金屬零件進行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進行,嚴格的真空密封*。因此,獲得和堅持爐子原定的漏氣率,保證真空爐的工作真空度,對確保零件真空熱處理的質(zhì)量有著非常主要的意義。所以真空熱處理爐的一個關(guān)鍵問題,就是要有可靠的真空密封構(gòu)造。為了保證真空爐的真空性能,真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須道循一個基本原則,就是爐體要采用氣密焊接,同時在爐體上盡量少開或者不開孔,少采用或者避免采用動密封結(jié)構(gòu),以盡量減少真空泄露的機遇。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置也都必須設(shè)計密封構(gòu)造。
大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用。真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的,因而對這些材料提出了耐高溫,輻射成果好,導(dǎo)熱系數(shù)小等要求。對抗氧化性能要求不高。所以,真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構(gòu)料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化,因此,普通熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。
水冷裝置:真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件、水冷電極、中間真空隔熱門等部件,均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作,必須保證各部件的結(jié)構(gòu)不變形、不損壞,真空密封圈不過熱、不燒毀。因此,各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置,以保證真空熱處理爐能夠正常運行并有足夠的利用壽命。
采用低電壓大電流:真空容器內(nèi),當真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時,真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)體在較高的電壓下,會產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內(nèi),嚴重的弧光放電 會燒毀電熱元件、隔熱層等,造成重大事故和損失。因此,真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓一般都不超過80一100伏。同時在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計時要采取有效辦法,如盡量避免有的部件,電極間的間距不能太小,以防止輝光放電或者弧光放電的產(chǎn)生。
回火
根據(jù)工件性能要求的不同,按其回火溫度的不同,可將回火分為以下幾種:
(一) 低溫回火(150-250度)
低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性,以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具,量具,冷沖模具,滾動軸承以及滲碳件等,回火后硬度一般為HRC58-64。
(二) 中溫回火(250-500度)
中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強度,彈性極限和較高的韌性。因此,它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理,回火后硬度一般為HRC35-50。
(三) 高溫回火(500-650度)
高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理,其目的是獲得強度,硬度和塑性,韌性都較好的綜合機械性能。因此,廣泛用于汽車,拖拉機,機床等的重要結(jié)構(gòu)零件,如連桿,螺栓,齒輪及軸類?;鼗鸷笥捕纫话銥镠B200-330。
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