常用热处理知识.

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常用热处理知识ProducedbyMissXie常用热处理知识目录一、热处理概念二、工艺特点三、热处理种类四、操作规程一、热处理概念ProducedbyMissXie热处理概念热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。二、工艺特点ProducedbyMissXie工艺特点金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。三、热处理的种类ProducedbyMissXie热处理的种类回火4淬火3正火2退火1调质5渗碳6ProducedbyMissXie(一)退火的目的和种类目的种类消除材料的内应力;降低材料的硬度,便于切削加工。(3)去应力退火(4)不完全退火(2)球化退火(1)完全退火和等温退火ProducedbyMissXie退火种类2球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。1完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,它是将钢件或钢材加热至Ac3以上20~30℃,保温足够长时间,使组织完全奥氏体化后缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。ProducedbyMissXie退火种类4是将钢加热至Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~ACcm(过共析钢)之间,经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。3去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。ProducedbyMissXie目的概念正火,又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退(2)降低材料的硬度(1)去除材料的内应力(二)正火的目的和概念ProducedbyMissXie目的种类(1)单介质淬火“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,以大幅提高钢的强度、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。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。(2)双介质淬火(4)等温淬火(三)淬火的目的和种类(3)分级淬火ProducedbyMissXie2工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右,再在一种冷却能力较弱的介质中冷却,如:先水淬后油淬,可有效减少马氏体转变的内应力,减小工件变形开裂的倾向,可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻,转换过早容易淬不硬,转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点,发展了分级淬火法。1工件在一种介质中冷却,如水淬、油淬。优点是操作简单,易于实现机械化,应用广泛。缺点是在水中淬火应力大,工件容易变形开裂;在油中淬火,冷却速度小,淬透直径小,大型工件不易淬透。淬火种类ProducedbyMissXie4工件在等温盐浴中淬火,盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于Ms),工件等温停留较长时间,直到贝氏体转变结束,取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢,目的是为了获得下贝氏体,以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。3工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火,盐浴或碱浴的温度在Ms点附近,工件在这一温度停留2min~5min,然后取出空冷,这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的,是为了使工件内外温度较为均匀,同时进行马氏体转变,可以大大减小淬火应力,防止变形开裂。分级温度以前都定在略高于Ms点,工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略低于Ms点的温度分级。实践表明,在Ms点以下分级的效果更好。例如,高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火,既能淬硬,变形又小,所以应用很广泛。淬火种类ProducedbyMissXie目的种类(一)低温回火(150-250度)(二)中温回火(250-500度)(三)高温回火(500-650度)⑴减少或消除淬火内应力,防止工件变形或开裂。⑵获得工艺要求的力学性能。⑶稳定工件尺寸。⑷对于某些高淬透性的钢,空冷即可淬火,如采用退火则软化周期太长,而采用回火软化则既能降低硬度,又能缩短软化周期。对于未经淬火的钢,回火是没有意义的,而淬火钢不经回火一般也不能直接使用。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂,钢件经淬火后应及时进行回火。(四)回火的目的和种类ProducedbyMissXie调质(quenchingandhightemperaturetempering)即淬火和高温回火的综合热处理工艺。调质件大都在比较大的动载荷作用下工作,它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用,有的表面还具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。总之,零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件,如轴类、连杆、螺栓、齿轮等,在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件,调质处理用得更多.因此,调质处理在热处理中占有很重要的位置。在机械产品中的调质件,因其受力条件不同,对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来,各种调质件都应具有优良的综合力学性能,即高强度和高韧性的适当配合,以保证零件长期顺利工作。(五)调制ProducedbyMissXie分类注意事项(1)渗碳前的预处理正火--目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织,使表面粗糙度变细,消除材料流线不合理状态.正火工艺;用860--980C空冷、179--217HBS.(2)渗碳后需进行机械加工的工件,硬度不应高于30HRC.(3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件,薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工.(4)不得用镀锌的方法防渗碳.按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗(氰化)。(六)渗碳的分类和注意事项四、注意事项ProducedbyMissXie注意事项3124清理好操作场地,检查电源、测量仪表和各种开关是否正常,水源是否通畅。操作人员应穿戴好劳保防护用品。开启控制电源万能转换开关,根据设备技术要求分级段升、降温,延长设备寿命和设备完好。要注意热处理炉的炉温和网带调速,能掌握对不同材料所需的温度标准,确保工件硬度及表面平直度和氧化层,并认真做好安全工作。ProducedbyMissXie结束

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