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如何选择合适的热处理方式?

目录:网站公告发布时间:2019-12-03 14:56:25点击率:

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一.退 火


 流程:将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却到室温


①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工


②细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢的性能及为以后的热处理作准备


③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂



可分为完全退火、球化退火、去应力退火


  完全退火:将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同,一般是710-750℃,个别合金钢的临界温度可达800—900C)以上30—50C,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)


  作用:细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O.8%以下的锻件或铸钢件



 球化退火:将钢件加热到临界温度以上20~30C,经过保温以后,缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷


  作用:降低钢的硬度,改善切削性能,并为以后淬火作好准备,以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O.8%的碳素钢和合金工具钢



 去应力退火:将钢件加热到500~650C,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力。


作用:消除精密零件切削加工时产生的内应力,以防止以后加工和用过程中发生变形,去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等



二.正火


  过程:将钢件加热到临界温度以上40~60C,保温一定时间,然后在空气中冷却



作用:改善组织结构和切削加工性能,且对机械性能要求不高的零件,常用正火作为终热处理,还可消除内应力



三. 淬火


   过程:将钢件加热到淬火温度,保温一段时间,然后在水、盐水或油(个别材料 在空气中)中急速冷却


   作用:使钢件获得较高的硬度和耐磨性,使钢件在回火以后得到某种特殊性能,如较高的强度、弹性和韧性等



还可以分为单液淬火、双液淬火、火焰表面淬火


单液淬火


  将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,在一种淬火剂中冷却。但是单液淬火只适用于形状比较简单,技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时,对于直径或厚度大于5~8mm的碳素钢件,选用盐水或水冷却;合金钢件选用油冷却


双液淬火


  将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,先在水中快速冷却至300—400C,然后移人油中冷却


火焰表面淬火


  用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面,使零件迅速加热到淬火温度,然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨,并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件,如曲轴、齿轮和导轨等


表面感应淬火


  将钢件放在感应器中,感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场,钢件在磁场作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度,这时立即将水喷射到钢件表面。


    表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件,经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持着较好的强度和韧性。



四:回火


    将淬火后的钢件加热到临界温度以下,保温一段时间,然后在空气或油中冷却。回火是紧接着淬火以后进行的,也是热处理的一道工序


   获得所需的力学性能。在通常情况下,零件淬火后的强度和硬度有很大提高,但塑性和韧性却有明显降低,而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后,可以获得所需的力学性能比如稳定结构,去应力。


 


回火一般可以分为低温回火、高温回火、中温回火



  过程:将淬硬的钢件加热到150-50C,并在这个温度保温一定时间,然后在空气中冷却,低温回火多用于切削刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等



中温回火:将淬火的钢件加热到350~450%,经保温一段时间冷却下来,一般用于各类弹簧及热冲模等零件,使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度。


高温回火:将淬火后的钢件加热到500~650C,经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等。


低温回火:使钢件获得较好的综合力学性能,即较高的强度和韧性及足够的硬度,消除钢件因淬火而产生的内应力。



五.调质


   将淬火后的钢件进行高温(500~600C)回火多用于重要的结构零件,如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的


  细化晶粒,使钢件获得较高韧性和足够的强度,使其具有良好的综合力学性能




六.化学热处理


   将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法,使介质中的某些原子渗入到钢件的表层,从而达到改变钢件表层的化学成分,使钢件表层具有某种特殊的性能。



主要是分为钢渗的碳和钢渗的氮、钢的氰化


钢渗的碳


 过程:将碳原子渗入钢件表层


 常用于耐磨并受冲击的零件,如:轮、齿轮、轴、活塞销等。使表面具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高的韧性


钢渗的氮


过程: 将氮原子渗入钢件表层


常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件。提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性。


钢的氰化


   过程将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件,也可用于高速钢刀具


  提高钢件表层的硬度和耐磨性



七.发黑


    过程:将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化,使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢


   由于材料和其他因素的影响,发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等,防锈、增加金属表面美观和光泽,消除淬火过程中的应力

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