機制工藝學熱處理

機制工藝學主講人：陳慧萍一、課程性質數(shù)控專業(yè)的專業(yè)課二、課程目標學會編制一般產品零件的工藝規(guī)程三、考核方法20%+10%+70%需要學習的知識點：熱處理方法與原理；機械加工工藝過程；機床知識（車床）；機床夾具的知識；切削原理（切削參數(shù)、刀具知識等）；工藝規(guī)程的概念、作用及其制定步驟等；加工階段劃分與工序的安排；加工余量、切削用量及時間定額等的確定。第一部分熱處理知識一、金屬材料的力學性能（一）靜載時金屬的力學性能拉伸試驗圖1低碳鋼的應力－伸長率曲線單位長度上的伸長量

1.彈性(Oe階段）和剛度

不產生永久變形的性能稱為彈性，變形為

彈性變形。

剛度Oe的斜率,為彈性模量，工程材料稱為剛度（金屬材料最穩(wěn)定的性能之一）3.強度

任一時刻的力除以試樣原始橫截面積之商——應力，工程材料稱強度

（材料抵抗塑性變形和斷裂的能力）

⑴屈服強度es段應力未增加，但變形仍在進行，這種現(xiàn)象稱為“屈服”。

不能恢復的殘余變形叫塑性變形

⑵抗拉強度金屬材料在被拉斷前所能承受的最大應力，稱為抗拉強度

。

強度為設計依據(jù)

3.塑性

金屬材料產生塑性變形而不被破壞的能力。

A、Z數(shù)值越大，材料的塑性越好。

（二））硬度度材料抵抵抗外外物壓壓入的的能力力稱為為硬度度。布氏硬硬度（HB）圖布氏硬度的測定布氏硬硬度的的測定定F/Sd，載荷除除以壓壓痕的的表面面積布氏硬硬度法法硬度度值較較穩(wěn)定定，但但因壓壓痕較較大，，不適適于成成品檢檢驗。。常用于于HB值小小于450的材材料符號HBS表示示鋼球球壓頭頭測得得的硬硬度值值，符符號HBW表示示硬質質合金金壓頭頭測得得的硬硬度值值。洛氏硬硬度的的測定定2.洛洛氏硬硬度（（HR）圖洛氏硬度的測定`從刻度度盤直直接讀讀取洛氏硬硬度測測試簡簡單，，且壓壓痕小小，可可用于于成品品檢驗驗。但但是重重復性性差。。（二））動載載荷時時金屬屬的力力學性性能1.韌韌性一種是是載荷荷以較較高的的速度度作用用于零零件上上，形形成沖沖擊，，稱為為沖擊載載荷；另一種種是載載荷的的大小小或方方向呈呈周期期性或或非周周期性性變化化地作作用于于零件件上，，稱為為循環(huán)載載荷。金屬材材料抵抵抗沖沖擊載載荷的的能力力稱作作韌性性。沖擊試試驗常用金金屬材材料斷斷裂前前所吸吸收的的沖擊擊功與與斷口口橫截截面積積的比比值作作為韌韌性的的指標標，稱稱為沖擊韌韌度。2.疲疲勞強強度當應力力低于于某一一值時時，材材料可可經無無數(shù)次次應力力循環(huán)環(huán)而不不發(fā)生生疲勞勞斷裂裂，這這個應應力值值稱為為材料的疲疲勞極極限或或疲勞強強度。改善其其結構構形狀狀、減減小應應力集集中、、進行行表面面強化化以及及控制制材料料的內內部質質量等等措施施高溫長長時間間應力力下工工作的的金屬屬材料料，即即使所所加應應力小小于該該溫度度下的的屈服服強度度，也也會產產生明明顯的塑塑性變變形直直至發(fā)發(fā)生斷斷裂，，這種種現(xiàn)象象稱為為金屬屬材料料的蠕蠕變。。（三））高溫溫下金金屬材材料的的機械械性能能以上性性能外外，金金屬材材料還還具有有一定定的物物理性性能、、較好好的化化學穩(wěn)穩(wěn)定性性以及及優(yōu)良良的工工藝性性能固態(tài)物物質按按其原原子（（或分分子））的聚聚集狀狀態(tài)不不同分分為晶晶體與與非晶晶體。。非晶晶體的的原子子是無無規(guī)則則雜亂亂地堆堆積的的，沒沒有固固定的的熔點點，各各向同同性。。晶體體的原原子是是按一一定的的幾何何形狀狀作有有規(guī)律律的排排列，，有固固定的的熔點點，各各向異異性。。鋼和鑄鑄鐵等等固態(tài)態(tài)金屬屬一般般都是是晶體體。。1.晶體體與非晶體體2.常見見的金屬晶晶格類型用于描述原原子在晶體體中規(guī)律排排列方式的的空間格子子稱為晶格。晶格中直線線的交點稱稱為結點。晶格中能代代表原子排排列規(guī)律的的基本幾何何單元稱為為晶胞。純鐵的晶格格類型：體心立方晶晶格、面心立方晶晶格二、鐵碳合合金（一）純鐵鐵的晶體結結構晶胞是一個個立方體，，立方體的的八個頂角角和立方體體中心各有有一個原子子。⑴體心立方方晶格：3.純鐵鐵的晶格晶胞是一個個立方體，，立方體的的八個頂角角和六個面面中心各有有一個原子子。⑵面心立方方晶格：在固態(tài)下，，隨溫度的的變化，其其晶格類型型會發(fā)生轉轉變，這種種現(xiàn)象稱為為金屬的同同素異晶轉轉變。純鐵鐵的同素異異晶轉變可可用下式表表示：（二）純鐵鐵的同素異異晶轉變金屬的同素素異晶轉變變是通過原原子的重新新排列來完完成的，實實質上是一一個重結晶晶過程。有有一定的轉轉變溫度；；轉變時需需要過冷；；有潛熱釋釋放；轉變變過程也是是通過形核核和晶核長長大來完成成的。合金就是由兩種種或兩種以以上的金屬屬元素，或或金屬元素素與非金屬屬元素組成成的具有有金屬屬特性的物物質。（三）鐵碳碳合金的基基本組織合金中凡是是結構、成成分和性能能相同并且且與其它部部分有界面面分開的均均勻組成部部分稱為相。組織是指用肉眼眼或借助顯顯微鏡能觀觀察到的具具有某種形形態(tài)特征的的合金組成成物。其實實質是一種種或多種相相按一定的的方式相互互結合所構構成的整體體的總稱。。它直接決決定合金的的性能。鐵素體是碳碳溶于α-Fe中所所形成的間間隙固溶體體，體心立立方晶格。。碳在α-Fe中的的溶解度很很小，727℃時0.0218%；室室溫時為0.0008%,幾幾乎為零。。其強度和和硬度很低低，塑性、、韌性好。。顯微組織織是明亮的的多邊形晶晶粒。1、鐵素體體（F或αα）2、奧氏體體（A或γγ）奧氏體是碳碳溶于γ-Fe中所所形成的間間隙固溶體體，面心立立方晶格。。碳在γ-Fe中的的溶碳量較較高，1148℃時時2.11%；727℃時為為0.77%。其強強度和硬度度比鐵素體體高，塑性性、韌性也也好。其晶晶粒呈多邊邊形，晶界界較鐵素體體平直。滲碳體是鐵鐵與碳形成成的金屬化化合物，碳碳含量是6.69％％，具有復復雜的晶體體結構。其其硬度很高高，塑性和和韌性很差差，δ、Ak接近于于零，脆性性很大。3、滲碳體體（Fe3C）4、珠光體體（P）珠光體是由由鐵素體和和滲碳體組組成的機械械混合物。。是奧氏體體冷卻時，，在727℃恒溫下下發(fā)生共析析轉變的產產物。顯微微組織是鐵鐵素體與滲滲碳體片層層狀交替排排列。性能能介于鐵素素體和滲碳碳體之間，，強度較高高，硬度適適中，有一一定的塑性性。5、萊氏體體（Ld或或Ld'））萊氏體是由由奧氏體和和滲碳體組組成的機械械混合物。。是在1148℃恒恒溫下發(fā)生生共晶轉變變的產物，，平均碳含含量4.3%。（四）鐵碳碳合金狀態(tài)態(tài)圖1、主要特特性點1）A點純鐵的熔點點，溫度1538℃℃,Wc=02）G點純鐵的同素素異晶轉變變點，冷卻卻到912℃時,發(fā)發(fā)生γ-F→α-Fe3）Q點600℃時時,碳在αα-Fe中中的溶解度度,Wc=0.0057%4）D點滲碳體熔點點,溫度1227℃℃,Wc=6.69%5）C點共晶點，溫溫度1148℃，Wc=4.3%成分為C的的液相，冷冷卻到此溫溫度時，發(fā)發(fā)生共晶反反應：Lc→Ld（（AE+Fe3C））6）E點碳在γ-Fe中的最最大溶解度度,溫度1148℃℃，Wc=2.11%7）S點共析點，溫溫度727℃，Wc=0.77%成分為S點點的奧氏體體，冷卻到到此溫度時時，發(fā)生共共析反應：：As→P（Fp+Fe3C）8）P點碳在α-Fe中的最最大溶解度度,溫度727℃，，Wc=0.0218%2、特性線線1）ACD線液相線，由由各成分合合金開始結結晶溫度點點所組成的的線，鐵碳碳合金在此此線以上處處于液相。。2）AECF線固相線，由由各成分合合金結晶結結束溫度點點所組成的的線。在此此線以下，，合金完成成結晶，全全部變?yōu)楣坦腆w狀態(tài)。。3）ECF水平線共晶線，Wc＞2.11%的的鐵碳合金金，緩冷至至該線（1148℃℃）時，均均發(fā)生共晶晶轉變，生生成萊氏體體。4）ES線線碳在奧氏體體中的溶解解度曲線，，通常稱為為Acm線線。碳在奧奧氏體中最最大溶解度度是E點（（wC＝2.11％％），隨著著溫度的降降低，碳在在奧氏體中中的溶解度度減小，將將由奧氏體體中析出二二次滲碳體體Fe3CⅡ。5）GS線線奧氏體冷卻卻時開始向向鐵素體轉轉變的溫度度線，通常常稱為A3線。6）PSK水平線共析線，通通常稱為A1線。奧奧氏體冷卻卻到共析線線溫度（727℃））時，將發(fā)發(fā)生共析轉轉變生成珠珠光體（P），wC＞0.0218%的的鐵碳合金金均會發(fā)生生共析轉變變。7）GP線線0＜Wc＜＜0.0218%的的鐵碳合金金，緩冷時時，由奧氏氏體中析出出鐵素體的的終了線。。8）PQ線線碳在鐵素體體中的溶解解度曲線。。在727℃時，Wc=0.0218%，溶碳碳量最大，，在600℃時，Wc=0.0057%。在727℃℃緩冷時，，鐵素體隨隨著溫度降降低，溶碳碳量減少，，鐵素體中中多余的碳碳將以滲碳碳體（三次次滲碳體Fe3CⅢⅢ）的形式式析出。一一般情況下下，忽略Fe3CⅢⅢ的存在。。以上各特性性線的含義義，均是指指合金緩慢慢冷卻過程程中的相變變。若是加加熱過程，，則相反。。4、鐵碳合合金的分類類改善鋼的質質量；提高鋼的強強度和硬度度；減輕硫的危危害；是有益元素素，一般WMn＝0.25%～0.80%。1、錳的影影響2、硅的影影響消除FeO對鋼的不不良影響；；產生固溶強強化；是鋼中有益益元素，一一般Wsi＜0.4%。（五）雜質質元素的影影響使鋼的強度度、硬度增增加，但塑塑性和韌性性顯著降低低；使鋼低溫時時脆性嚴重重（冷脆））；是有害元素素，應嚴格格控制磷含含量。3、磷的影影響4、硫的影影響與鐵形成化化合物FeS，使鋼鋼變脆（熱熱脆）；是鋼中有害害元素，應應嚴格控制制硫含量。。分為低碳鋼鋼(Wc＜＜0.25%)、中中碳鋼(0.25≤≤Wc≤0.60%)和高碳碳鋼(Wc＞0.60%)。1、按含碳碳量分類2、按質量量分類1）普通質質量碳鋼（（Ws＞0.045%、Wp＞0.045%））不需要特別別控制質量量的鋼種，，包括一般般碳素結構構鋼、碳素素鋼筋鋼、、鐵道用一一般碳素鋼鋼等。2）優(yōu)質碳碳鋼需要特別嚴嚴格控制質質量的碳鋼鋼。主要包包括：機械械結構用優(yōu)優(yōu)質碳鋼、、工程結構構用優(yōu)質碳碳鋼、沖壓壓薄板的低低碳結構鋼鋼、鍋爐和和壓力容器器用碳鋼、、優(yōu)質鑄造造碳鋼等。。（六）碳鋼鋼的分類3、按用途途分類1）碳素結結構鋼主要用于制制造各種工工程構件和和機器零件件。一般屬屬于低碳鋼鋼和中碳鋼鋼。2）碳素工工具鋼主要用于制制造各種刃刃具、量具具、模具等等。一般屬屬于高碳鋼鋼。此外，鋼按按冶煉時脫脫氧方法不不同，分為為沸騰鋼、、鎮(zhèn)靜鋼和和半鎮(zhèn)靜鋼鋼等1、碳素結結構鋼牌號：由代表屈服服點的字母母Q、屈服服點數(shù)值、、質量等級級符號、脫脫氧方法符符號四部分分順序組成成。質量等級有有：A表示W(wǎng)s≤0.050%、、Wp≤0.045%；B表表示W(wǎng)s≤≤0.045%、Wp≤0.045%；C表示示W(wǎng)s≤0.040%、Wp≤0.040%；；D表示W(wǎng)s≤0.035%、Wp≤≤0.035%。脫氧方法有F（沸騰騰鋼）、b（半鎮(zhèn)靜靜鋼）、Z（鎮(zhèn)靜鋼鋼）、TZ（特殊鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼）四四種，通常常Z和TZ可省略。。例：Q235－－AF。。（七）碳碳鋼的牌牌號和應應用2、優(yōu)質質碳素結結構鋼牌號：用兩位數(shù)數(shù)字表示示鋼平均均含碳量量的萬分分數(shù)。例：45鋼。又分為普通含錳錳量（WMn≤≤0.7%）和和較高含含錳量（（WMn=0.7%～1.2%））兩類。。含錳量量較高的的鋼在兩兩位數(shù)字字后面加加“Mn”字。。例：65Mn鋼鋼。脫氧方法法表示法法同碳素素結構鋼鋼。高級優(yōu)質質鋼，加加“A””；特級級優(yōu)質鋼鋼，加““E”。。3、碳素素工具鋼鋼牌號：用“碳””的漢語語拼音字字首“T”加數(shù)數(shù)字（鋼鋼的平均均Wc的的千分數(shù)數(shù)）表示示。例：T12。碳素工具具鋼含碳碳量高，，硫、磷磷雜質含含量較少少，一般般經淬火火，低溫溫回火后后硬度比比較高，，耐磨性性好，但但塑性較較低。主主要用于于要求不不很高的的刃具、、量具和和模具。。4、鑄鋼鋼牌號：用“ZG”表表示。牌號有兩兩種表示示方法：：以強度表表示時,在“ZG”后后面有兩兩組數(shù)字字，第一一組數(shù)字字表示該該牌號屈屈服點的的最低值值，第二二組數(shù)字字表示其其抗拉強強度的最最低值，，兩組數(shù)數(shù)字間用用“－””隔開開。例：ZG230－450。以化學成成分表示示鑄鋼牌牌號時，，在“ZG”后后面的數(shù)數(shù)字表示示鑄鋼平平均碳含含量的萬萬分數(shù)。。平均碳碳含量＞＞1％時時不標出出,平均均碳含量量＜0.1％時時,其第第一位數(shù)數(shù)字為““0”。。在含碳碳量后面面排列各各主要合合金元素素符號,每個元元素符號號后面用用整數(shù)標標出含量量的百分分數(shù)。例：ZG15Cr1MolV。。鋼的熱處處理是采采用適當當?shù)姆绞绞綄虘B(tài)態(tài)鋼進行行加熱、、保溫和和冷卻，，使鋼的的內部組織織改變，，以獲得得所需性性能的工工藝方法法。熱處理的的目的是是改變金金屬材料料的組織織和性能能，而不不是改變變形狀和和尺寸。。（八）鋼鋼的熱處處理退火就是將工工件加熱熱到適當當溫度，，保溫一一定時間間，然后后緩慢冷冷卻的熱熱處理工工藝。退退火主要要用于鑄鑄、鍛、、焊毛坯坯或半成成品零件件。退火的目目的：降低鋼的的硬度，，提高塑塑性，改改善其切切削加工工性能；；均勻鋼鋼的成分分，細化化晶粒，，改善組組織與性性能；消消除工件件的內應應力，防防止變形形與開裂裂；為最最終熱處處理作準準備。1、完全全退火將鋼完全全奧氏體體化后緩緩慢冷卻卻，獲得得接近平平衡組織織的退火火工藝。。目的：降低鋼的的硬度、、以利于于切削加加工；消消除應力力，穩(wěn)定定工件的的尺寸，，防止變變形和開開裂；細細化晶粒粒，改善善組織，，為最終終熱處理理作組織織準備。。加熱溫度度：Ac3以以上20～40℃。應用范圍圍：亞共析碳碳鋼和合合金鋼的的鑄件、、鍛件、、焊接件件及熱軋軋型材等等。過共析鋼鋼不宜采采用完全全退火。。2、等溫溫退火將鋼加熱熱到Ac3或Ac1以以上20～40℃，保保溫適當當時間后后，較快快地冷卻卻到珠光光體溫度度區(qū)間的的某一溫溫度，等等溫一定定時間，，使奧氏氏體轉變變?yōu)橹楣夤怏w組織織，然后后空冷至至室溫的的退火工工藝。目的：與完全退退火相同同，但所所用時間間比完全全退火縮縮短約1/3，，并能得得到均勻勻的組織織和性能能。加熱溫度度：Ac3(Ac1)以上上20～～40℃℃。應用范圍圍：亞共析、、過共析析碳鋼，，合金鋼鋼的鑄件件、鍛件件等。3、球化化退火使鋼中的的碳化物物球狀化化而進行行的退火火工藝。。目的：使網(wǎng)狀Fe3CⅡ或片片狀滲碳碳體轉變變?yōu)榍驙顮顫B碳體體，降低低硬度，，便于切切削加工工，為淬淬火作好好組織準準備。加熱溫度度：Ac1以以上20～40℃。應用范圍圍：過共析鋼鋼和合金金工具鋼鋼、軸承承鋼等。。對網(wǎng)狀Fe3CⅡ比較較嚴重的的鋼，在在球化退退火前先先進行一一次正火火處理。。4、去應應力退火火將鋼加熱熱到Ac1以下下，保溫溫一定時時間，然然后隨爐爐冷卻的的退火工工藝。目的：消除工件件的內應應力，穩(wěn)穩(wěn)定工件件尺寸，，減少變變形。加熱溫度度：Ac1以以下溫度度，一般般500～650℃。。應用范圍圍：鑄件、鍛鍛壓件、、焊件、、切削加加工件等等。去應力退退火因加加熱溫度度低于A1，故故不發(fā)生生組織轉轉變，只只消除內內應力。。5、均勻勻化退火火將工件加加熱到高高溫，并并長時間間保溫，，然后緩緩慢冷卻卻的退火火工藝。。目的：減少化學學成分偏偏析和組組織不均均勻性。。加熱溫度度：1050～1150℃℃高溫。。應用范圍圍：質量要求求高的合合金鋼鑄鑄錠和鑄鑄件等。。均勻化退退火后，，鋼件晶晶粒粗大大，應進進行完全全退火或或正火。。6、鋼的的正火1、淬火火加熱鋼的淬火火1）加熱熱溫度鋼的含碳碳量是決決定其淬淬火加熱熱溫度的的主要因因素。2）加熱熱時間加熱時間間包括升升溫時間間和保溫溫時間兩兩部分。。加熱時時間長短短與加熱熱介質、、加熱速速度、鋼鋼的種類類、工件件形狀和和尺寸、、裝爐方方式及裝裝爐量有有關。具具體加熱熱時間可可通過經經驗公式式計算，，再用實實際經驗驗修正后后決定。。2、淬火火冷卻1）冷卻卻介質鋼淬火的目的是為了獲得馬氏體，但又要減少工件變形和防止工件開裂。由C曲線可知，冷卻介質的理想淬火冷卻速度如右圖所示。生產上常用的冷卻介質有水、礦物油、鹽水、堿水等。2）淬火火方法1）單介介質淬火火2）雙介介質淬火火3）馬氏氏體分級級淬火4）貝氏氏體等溫溫淬火3、鋼的的淬透性性和淬硬硬性1）鋼的的淬透性性鋼的淬透透性是以以在規(guī)定定條件下下鋼試樣樣淬硬深深度和硬硬度分布布的特性性。淬硬深度度是從淬淬硬的工工件表面面到規(guī)定定硬度值值（一般般為550HV）處的的垂直距距離。淬硬深度度越深，，淬透性性越好。。2）鋼的的淬硬性性鋼的淬硬硬性是指指鋼試樣樣在規(guī)定定條件下下淬火硬硬化所能能達到的的最高硬硬度的能能力。其其含義是是鋼試樣樣在規(guī)定定條件下下淬火時時馬氏體體組織所所能達到到的硬度度。鋼的淬硬硬性主要要取決于于鋼中含含碳量。。鋼中含含碳量越越高，淬淬硬性越越好。鋼的回火火回火是將淬硬硬后的工工件加熱熱到Ac1點以以下某一一溫度，，保溫一一定時間間，然后后冷卻到到室溫的的熱處理理工藝。。是緊接接淬火之之后的熱熱處理工工序。目的：獲得工件件所需要要的力學學性能；；消除或或減少內內應力，，降低鋼鋼的脆性性，防止止工件變變形和開開裂；穩(wěn)穩(wěn)定工件件組織和和尺寸，，保證精精度。1、回火方法法1）低溫回火火加熱溫度在250℃以下下進行的回火火。目的：保持淬火工件件高硬度和高高耐磨性，降降低淬火殘留留應力和脆性性?；鼗鸷蠼M織：：回火馬氏體。。力學性能：58～64HRC，高的的硬度和耐磨磨性。應用范圍：各種刃具、模模具、滾動軸軸承、滲碳及及表面淬火等等要求硬而耐耐磨的零件。。2）中溫回火火加熱溫度在350～500℃之間進進行的回火。。目的：使工件獲得較較高的彈性和和強度，適當當?shù)捻g性和硬硬度。回火火后后組組織織：：回火火托托氏氏體體。。力學學性性能能：：35～～50HRC，，較較高高的的彈彈性性極極限限、、屈屈服服點點和和一一定定的的韌韌性性。。應用用范范圍圍：：各種種彈彈性性元元件件及及熱熱鍛鍛模模等等。。3））高高溫溫回回火火加熱熱溫溫度度在在500℃℃以以上上進進行行的的回回火火。。目的的：：使工工件件獲獲得得強強度度、、塑塑性性和和韌韌性性都都較較好好的的綜綜合合力力學學性性能能。?；鼗鸹鸷蠛蠼M組織織：：回火火索索氏氏體體。。力學學性性能能：：200～～350HBS，，較較好好的的綜綜合合力力學學性性能能。。應用用范范圍圍：：各種種較較重重要要的的受受力力結結構構件件。。2、、回回火火脆脆性性淬火火鋼鋼在在某某些些溫溫度度區(qū)區(qū)間間或或回回火火后后緩緩冷冷通通過過該該溫溫度度區(qū)區(qū)間間時時，，出出現(xiàn)現(xiàn)脆脆化化的的現(xiàn)現(xiàn)象象稱稱回回火火脆脆性性。。回火火脆脆性性分分兩兩種種：：在250℃℃～～350℃℃范范圍圍內內出出現(xiàn)現(xiàn)的的回回火火脆脆性性稱稱第第一一類類回回火火脆脆性性，，又又稱稱““低低溫溫回回火火脆脆性性””或或““不不可可逆逆回回火火脆脆性性””。。不不管管是是碳碳素素鋼鋼還還是是合合金金鋼鋼，，都都應應避避免免這這種種回回火火脆脆性性。。含鉻鉻、、鎳鎳、、錳錳等等元元素素的的合合金金鋼鋼淬淬火火后后，，在在450℃℃～～650℃℃范范圍圍內內回回火火，，緩緩冷冷易易產產生生第第二二類類回回火火脆脆性性，，又又稱稱““高高溫溫回回火火脆脆性性””或或““可可逆逆回回火火脆脆性性””。。為為防防止止第第二二類類回回火火脆脆性性的的出出現(xiàn)現(xiàn)，，小小零零件件可可采采用用回回火火時時快快冷冷；；大大零零件件可可選選用用含含鎢鎢或或鉬鉬的的合合金金鋼鋼。。鋼的的表表面面熱熱處處理理與與化化學學熱熱處處理理1、、鋼鋼的的表表面面熱熱處處理理表面面熱熱處處理理是是只只對對工工件件表表層層進進行行熱熱處處理理以以改改變變其其組組織織和和性性能能的的熱熱處處理理工工藝藝。。常常用用的的方方法法是是表表面面淬淬火火。。表面面淬淬火火是是僅僅對對工工件件表表層層進進行行淬淬火火的的熱熱處處理理工工藝藝。。表面面淬淬火火不不改改變變零零件件表表層層的的化化學學成成分分，，只只改改變變表表層層的的組組織織，，并并且且心心部部仍仍保保留留原原來來退退火火、、正正火火或或調調質質狀狀態(tài)態(tài)的的組組織織。。目的的是是使使工工件件表表層層具具有有高高硬硬度度、、耐耐磨磨性性，，而而心心部部具具有有足足夠夠的的強強度度和和韌韌性性。。工業(yè)業(yè)上上常常用用的的表表面面淬淬火火方方法法有有火火焰焰淬淬火火和和感感應應淬淬火火。。1））感感應應淬淬火火感應應淬淬火火是是指指利利用用感感應應電電流流通通過過工工件件所所產產生生的的熱熱效效應應，，使使工工件件表表層層、、局局部部或或整整體體加加熱熱，，并并快快速速冷冷卻卻的的淬淬火火工工藝藝。。特點：加熱速度快；工件表面質量高，淬火變形小；易實現(xiàn)機械化和自動化及大批量生產，勞動生產率高；設備昂貴，維修調整較難。主要用于中碳鋼或中碳低合金鋼，也可用于工具鋼，不宜用于形狀復雜的零件及單件生產。2、、鋼鋼的的化化學學熱熱處處理理簡簡介介化學學熱熱處處理理是是將將工工件件放放入入一一定定溫溫度度的的活活性性介介質質中中加加熱熱并并保保溫溫，，使使一一種種或或幾幾種種元元素素滲滲入入它它的的表表層層，，以以改改變變其其化化學學成成分分、、組組織織和和性性能能的的熱熱處處理理工工藝藝。。常用的的化學學熱處處理是是滲碳碳和滲滲氮。。1）鋼鋼的滲滲碳滲碳是是將工工件放放入富富碳的的介質質中加加熱到到高溫溫，使使碳原原子滲滲入工工件表表層的的化學學熱處處理工工藝。。2）鋼鋼的滲滲氮（（氮化化）滲氮是是在一一定溫溫度下下使活活性氮氮原子子滲入入工件件表面面的化化學熱熱處理理工藝藝。3.3.4鋼鋼的的表面面熱處處理與與化學學熱處處理2）火火焰表表面淬淬火火焰表表面淬淬火是是應用用氧－－乙炔炔（或或其它它可燃燃氣體體）火火焰，，對零零件表表面加加熱，，然后后快速速冷卻卻的淬淬火，，淬硬硬層深深度一一般為為2～～6mm。。特點：淬火設備簡單，成本低，使用方便靈活。但生產效率低，淬火質量較難控制。適用于單件、小批量生產或用于中碳鋼、中碳低合金鋼制造的大型工件，如大齒輪、軸等零件的表面淬火。1、熱熱處理理技術術條件件的標標注設計者者根據(jù)據(jù)零件件的性性能要要求，，提出出熱處處理技技術條條件，，并標標注在在零件件圖上上。其其內容容包括括最終終熱處處理方方法及及熱處處理后后應達達到的的力學學性能能，供供熱處處理生生產及及檢驗驗時用用。熱處理理技術術條件件可用用國家家標準準規(guī)定定的熱熱處理理代號號來標標注，，也可可用簡簡單的的文字字和數(shù)數(shù)字來來說明明。一般零零件只只標出出硬度度值。。標定的的硬度度值允允許有有一定定的波波動范范圍，，布氏氏硬度度值一一般為為30～40個個單位位左右右，洛洛氏硬硬度值值為5個單單位左左右。。熱處理理技術術條件件一般般標注注在零零件圖圖標題題欄的的上方方（技技術要要求中中），，所標標的內內容應應合理理，不不需規(guī)規(guī)定具具體的的熱處處理工工藝，，熱處處理工工作者者可根根據(jù)材材料成成分及及技術術要求求等，，結合合實際際情況況和操操作水水平等等因素素決定定。3.3.5熱熱處處理工工藝的的應用用2、熱熱處理理工藝藝位置置1）預預先熱熱處理理（1））退火火、正正火的的工序序位置置退火和和正火火作為為預先先熱處處理通通常安安排在在毛坯坯生產產之后后，粗粗加工工之前前。其其作用用是消消除毛毛坯的的內應應力，，細化化晶粒粒，均均勻組組織，，改善善切削削加工工性，，為最最終熱熱處理理作好好組織織準備備。退火（（或正正火））工藝藝路線線一般般為：：毛坯生生產→→退火火（或或正火火）→→切削削加工工。（2））調質質處理理的工工序位位置一般安安排在在粗加加工之之后，，半精精加工工或精精加工工之前前，其其目的的是提提高零零件的的綜合合力學學性能能。調質工工藝路路線一一般為為：下料→→鍛造造→正正火（（或退退火））→粗粗加工工→調調質→→半精精加工工（或或精加加工））。3.3.5熱熱處處理工工藝的的應用用2）最最終熱熱處理理最終熱熱處理理包括括各種種淬火火、回回火及及化學學熱處處理。。其工工序位位置一一般安安排在在半精精加工工之后后，磨磨削之之前。。1）淬淬火工工序位位置(1)整體體淬火火工藝藝路線線一般般為：：下料→→鍛造造→退退火（（正火火）→→粗加加工、、半精精加工工→淬淬火、、回火火→磨磨削。。(2)表面面淬火火工藝藝路線線一般般為：：下料→→鍛造造→退退火（（正火火）→→粗加加工→→調質質→半半精加加工→→表面面淬火火→低低溫回回火→→磨削削。工工。3.3.5熱處處理工藝的的應用2）滲碳工工序位置(1)整體體滲碳的工工藝路線一一般為：下料→鍛造造→退火（（正火）→→粗加工、、半精加工工→滲碳→→淬火、低低溫回火→→磨削。(2)局部部滲碳的工工藝路線一一般為：下料→鍛造造→退火（（正火）→→粗加工、、半精加工工→保護非非滲碳部位位→滲碳→→切除防滲滲余量→淬淬火、低溫溫回火→磨磨削。3）滲氮工工序位置滲氮零件（（38CrMoAlA鋼）的的工藝路線線一般為：：下料→鍛造造→退火→→粗加工→→調質→半半精加工→→去應力退退火→粗磨磨→滲氮→→精磨或研研磨。3.3.5熱處處理工藝的的應用3、熱處理理零件結構構的工藝性性熱處理零件件結構工藝藝性是指在在設計需要要進行熱處處理零件時時，既要考考慮保證零零件的使用用性能要求求，又要考考慮熱處理理工藝對零零件結構的的要求。如果零件結結構工藝性性不合理，，則可能造造成淬火變變形、開裂裂等熱處理理缺陷，從從而使零件件報廢，，造成不必必要的損失失。一般應應注意以下下幾點：1）避免尖尖角與棱角角3.3.5熱處處理工藝的的應用3）采用封封閉、對稱稱結構4）采用組組合結構3.3.6熱處處理新技術術簡介激光熱處理理計算機在熱熱處理中的的應用真空熱處理可控氣氛熱處理形變熱處理9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。14:12:4714:12:4714:1212/29/20222:12:47PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2214:12:4714:12Dec-2229-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。14:12:4714:12:4714:12Thursday,December29,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2214:12:4814:12:48December29,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。29十十二月20222:12:48下午午14:12:4812月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月222:12下午午12月-2214:12December29,202216、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/2914:12:4814:1