熱處理畢業(yè)論文：金屬熱處理

1、熱處理畢業(yè)論文：金屬熱處理一、退火在前面描述冷拔加工材料的軟化并重新獲得塑性的熱處理辦法時，就已用法退火這個詞，該詞具有相像的意義。徹低退火的目的是降低硬度、增強塑性，有時也提高高碳鋼的切削性能，否則這種鋼很難加工。這種熱處理辦法也用來削減應(yīng)力，細化晶粒，提高囫圇材料的結(jié)構(gòu)勻稱性。退火不總是能提高切削加工性，切削加工性一詞用來描述幾個相關(guān)因素，包括材料切削時獲得好的光滑度(即較小的表面粗糙度——譯者)的能力。當徹低退火時，一般低碳鋼硬度較低，強度較小，對切削的阻力較小，但通常因為塑性和韌性太大以至切屑離開工件表面時會劃傷表面，工件表面質(zhì)量比較差，導致較差

2、的切削加工性。對這類鋼，退火可能不是最合適的處理辦法。許多高碳鋼和大多數(shù)合金鋼的切削加工性通?？山?jīng)退火大大充實，由于除在最軟條件下，它們的硬度和強度太高而不宜加工。亞共析剛的退火辦法是將鋼緩慢加熱到線以上大約，保溫一段時光，使囫圇材料溫度相同，形成勻稱奧氏體，然后隨爐或埋在石灰或其它絕緣材料中緩慢冷卻。要析出粗壯鐵素體和珠光體，使鋼處于最軟、最韌和應(yīng)變最小的狀態(tài)，必需緩慢冷卻。二、正火正火的目的多少類似于退火，但鋼不是最軟狀態(tài)且珠光體是細勻而不粗壯。鋼的正火能細化晶粒，釋放內(nèi)應(yīng)力，充實結(jié)構(gòu)勻稱性同時復(fù)原一些塑性，得到高的韌性。這種辦法常常用來改進切削加工性，削減應(yīng)力，削減因部分切削加工或時效產(chǎn)

3、生的變形。正火辦法是將亞析鋼或過共析鋼分離緩慢加熱到ac3線或accm線上約，保溫一段時光以便形成奧氏體，并在靜止空氣中緩冷。要注重，含碳量超過共析成分的鋼要加熱到accm線以上，而不是退火時的ac1線以上。正火的目的是在奧氏體化過程中試圖溶解全部滲碳體，從而盡可能削減晶界上的硬脆鐵碳化合物，而得到小晶粒的細珠光體、最小自由鐵素體和自由滲碳體。三、球化退火通過球化退火可使鋼得到最小的硬度和最大的塑性，它可使鐵碳化合物以小球狀分布在鐵素體基體上。為了使小顆粒球化更簡單，通常對正火鋼舉行球化退火。球化退火可用幾種不同的辦法，但全部辦法都需要在a1線溫度附近(通常略低)保溫很長時光，使鐵碳化合物形成

4、更穩(wěn)定，能級較低的小圓球。球化退火辦法的主要目的是改進高碳鋼的切削加工性，并對淬硬鋼舉行預(yù)處理，使其淬火后結(jié)構(gòu)更勻稱。由于熱處理時光長，因此成本高，球化退火不如退火或正火常用。四、鋼的硬化鋼的大多數(shù)熱處理硬化辦法是基于產(chǎn)生高比例的馬氏體。因此，第一步用的似乎大多數(shù)其他熱處理常用的辦法——產(chǎn)生奧氏體。亞共析鋼加熱到ac1線溫度以上大約，舉行保溫，使溫度均布，奧氏體勻稱。過共析鋼ac1線溫度以上大約時保溫，鋼中仍殘留部分鐵碳化合物。其次步是迅速冷卻，力圖避開在等溫曲線鼻部產(chǎn)生珠光體改變。冷卻速度取決于溫度和淬火時淬火介質(zhì)從鋼表面帶走熱量的能力以及鋼本身傳熱的

5、能力。表11-1是一些常用介質(zhì)和冷卻辦法，按冷卻能力降低的挨次羅列。高的溫度梯度產(chǎn)生高應(yīng)力，會引起變形和開裂，所以淬火惟獨在十分需要產(chǎn)生特定結(jié)構(gòu)時才用法。淬火時必需當心，使熱量勻稱蔓延以削減熱應(yīng)力。比如，一根瘦長棒需端部淬火，即將它垂直插進冷卻介質(zhì)中，這樣囫圇截面同時產(chǎn)生溫度變幻。假如這種外形的工件的某一邊比另一邊早降溫，尺寸變幻很可能引起很高的應(yīng)力，產(chǎn)生塑性流淌和永遠變形。用幾種特別的淬火辦法可減小淬火應(yīng)力，減小變形開裂傾向。一中稱為分級淬火，其辦法是：將奧氏體鋼放入溫度高于馬氏體改變起始溫度(ms)的鹽浴中，放置一定的時光直到溫度勻稱，在開頭形成貝氏體之前取出，然后放在空氣中冷卻，產(chǎn)生與從

6、高溫開頭淬火時同樣硬的馬氏體，而導致開裂和翹曲的高的熱應(yīng)力或淬火應(yīng)力已經(jīng)被消退。在略高一點溫度下的類似辦法稱為等溫淬火，這時，將(奧氏體)鋼放在鹽浴中，保持很長時光，等溫處理的結(jié)果是形成貝氏體。貝氏體結(jié)構(gòu)不如在同樣成分時形成的馬氏體硬，但除了削減鋼在正常淬火時受到的熱沖擊外，不須要進一步處理，就可獲得在高硬度時好的沖擊韌性。五、回火調(diào)節(jié)淬硬鋼以便用法的第三步通常是回火。除了等溫淬火鋼通常在淬火狀態(tài)下用法外，大多數(shù)鋼都不能在淬火狀態(tài)下用法。為產(chǎn)生馬氏體而實行的激冷使鋼很硬，產(chǎn)生宏觀內(nèi)應(yīng)力和微觀內(nèi)應(yīng)力，使材料塑性很低，脆性極大。為削減這種危害，可通過將鋼再加熱到a1線(低溫改變)以下某一溫度。淬火鋼回火時產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變幻是時光和溫度的函數(shù)，其中溫度是最重要的。必需要強調(diào)，回火不是硬化辦法，而是剛好相反?；鼗痄撌菍⒔?jīng)熱處理硬化的鋼，通過回火時的再加熱，來釋放應(yīng)力、軟化和提高塑性?；鼗鹨鸬慕Y(jié)構(gòu)變幻和性能轉(zhuǎn)變?nèi)Q于鋼重新加熱的溫度。溫度越高，效果越大，所以溫度的挑選通常取決于犧牲硬度和強度換取塑性和韌性的程度。重新加熱到以下，對淬火普碳鋼影響不大，在到之間，結(jié)構(gòu)會發(fā)生某些變幻，在以上，結(jié)構(gòu)和性能顯著變幻。在緊憑著a1溫度以下的長時光加熱會產(chǎn)生與球化退火過程類似的球化結(jié)構(gòu)。在工業(yè)上，通常要避開在到范圍內(nèi)回火，由于這個范圍內(nèi)回火的鋼常常會產(chǎn)生無法說明的脆性或塑性喪失現(xiàn)象。一