金工實(shí)訓(xùn)（第2版）柴增田課件 第6章 熱處理

第6章熱處理熱處理是將金屬在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻等方式，改變其內(nèi)部組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法。6.１熱處理的基本知識

6.１.1熱處理的概念包括下列三個(gè)步驟：1.以一定速度把零件加熱到規(guī)定的溫度范圍。2.在此溫度下保溫，使工件全部熱透。3.以某種速度把工件冷卻下來。鋼的熱處理工藝規(guī)范可以用圖表示

6.１.2熱處理加熱設(shè)備1.箱式電阻爐

1-加熱室2-電熱絲3-測溫孔4-接線盒5-試樣6-控制開關(guān)

7-擋鐵8-爐門9-隔熱層10-爐底板2.井式電阻爐6.１.3常用熱處理方法熱處理可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。整體熱處理包括退火、正火、淬火及回火等。表面熱處理包括表面淬火等?；瘜W(xué)熱處理包括滲碳、滲氮、碳氮共滲等。1.整體熱處理整體熱處理是指對工件整體進(jìn)行穿透加熱的熱處理工藝。（1)退火退火是將碳鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1或Ac3以上20～40℃（780～900℃），適當(dāng)保溫一段時(shí)間后，隨爐冷卻到室溫。由于冷卻是緩慢進(jìn)行的，所以轉(zhuǎn)變產(chǎn)物基本上符合鐵碳狀態(tài)圖的相變規(guī)律。（2)正火正火就是把鋼加熱到Ac3或Accm以上30～50℃（800～930℃）,適當(dāng)保溫一段時(shí)間，然后在靜止的空氣中冷卻到室溫。（3)淬火淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1或Ac3以上（760～820℃）某一溫度，經(jīng)過適當(dāng)保溫后，快速冷卻，以得到馬氏體組織。淬火的主要目的是提高鋼的強(qiáng)度和硬度，增加耐磨性，并在回火后獲得高強(qiáng)度和一定韌性相配合的性能。(4)回火工件淬火后都必須進(jìn)行回火處理，以減小或消除內(nèi)應(yīng)力，提高韌性，獲得比較穩(wěn)定的組織和性能?；鼗鹗菍⒁汛慊鸬奶间摷訜岬紸1以下某一溫度，適當(dāng)保溫一段時(shí)間，然后空冷或爐冷至室溫的熱處理操作。根據(jù)回火溫度不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。1)低溫回火回火溫度為150～250℃。低溫回火可以部分消除淬火造成的內(nèi)應(yīng)力，適當(dāng)?shù)亟档弯摰拇嘈裕岣唔g性，同時(shí)工件仍保持高硬度。2)中溫回火回火溫度為300～450℃。淬火工件經(jīng)中溫回火后，可消除大部分的內(nèi)應(yīng)力，硬度有顯著下降，但是具有一定的韌性和彈性。3)高溫回火回火溫度為500～650℃。高溫回火可以消除內(nèi)應(yīng)力，使零件具有高強(qiáng)度和高韌性等綜合機(jī)械性能。淬火后再進(jìn)行高溫回火，稱為調(diào)質(zhì)處理。2.表面熱處理表面熱處理是指僅對工件表層進(jìn)行熱處理，以改變表層組織和性能的工藝。（1)火焰加熱表面淬火（2)感應(yīng)加熱表面淬火3.化學(xué)熱處理鋼的化學(xué)熱處理是將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種化學(xué)元素滲入到它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。最常用的化學(xué)熱處理是滲碳和滲氮。(1)滲碳滲碳是為了增加鋼件表層的含碳量和一定的碳濃度梯度，將工件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。滲碳層深度為0.5～2.5mm，滲碳層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好在0.85%～1.1%。滲碳用鋼一般是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15%～0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼。圖6—7氣體滲碳示意圖6.２熱處理常見缺陷及防止辦法6.２.1鋼在加熱時(shí)出現(xiàn)的缺陷在熱處理過程中，因熱處理操作不當(dāng)常產(chǎn)生某些缺陷，如過熱、過燒、氧化、脫碳等。6.２.2鋼在淬火操作中常出現(xiàn)的缺陷與防止方法1.硬度不足和軟點(diǎn)鋼件淬火后硬度達(dá)不到技術(shù)要求，稱為硬度不足。2.變形和開裂熱處理時(shí)工件形狀和尺寸發(fā)生的變化稱為變形。3.防止和減少淬火變形與開裂的措施為減少