熱處理基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)

熱處理根底學(xué)問(wèn)總結(jié)屬熱加工工藝。一、熱處理1AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持肯定時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。2AC320—40度，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。3、固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過(guò)剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。4、時(shí)效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí)，其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。5、固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消退應(yīng)力與軟化，以便連續(xù)加工成型。6、時(shí)效處理：在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫，使強(qiáng)化相沉淀析出，得以硬化，提高強(qiáng)度。7、淬火：將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或肯定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織構(gòu)造轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。8、回火：將經(jīng)過(guò)淬火的工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持肯定時(shí)間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。9、鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過(guò)程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化，以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較為廣泛。中溫氣體碳主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。10、調(diào)質(zhì)處理(quenchingandtempering)：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為索氏體組織更優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān)，HB200—350之間。11、釬焊：用釬料將兩種工件加熱溶化粘合在一起的熱處理工藝。二、工藝特點(diǎn)外形和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)轉(zhuǎn)變工件內(nèi)部的顯微組織，或轉(zhuǎn)變工件外表的化學(xué)成分，賜予或改善工件的使用性能能。三、工藝過(guò)程熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程相互連接，不行連續(xù)。加熱是熱處理的重要工序之一接加熱，也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)展間接加熱。(即鋼鐵零件外表碳含量降低)，這對(duì)融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)展保護(hù)加熱?；瘜W(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)展淬硬。四、工藝分類金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、外表熱處理和化學(xué)熱處理三大類。依據(jù)加熱介質(zhì)、屬，而且鋼鐵顯微組織也最為簡(jiǎn)單，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。藝。工藝手段：進(jìn)一步淬火作組織預(yù)備。更細(xì)，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆，為了準(zhǔn)時(shí)消退脆性，一般需要準(zhǔn)時(shí)回火。650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)展長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)展冷卻，這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系親熱，常常協(xié)作使用，缺一不行稱為時(shí)效處理。處理。束等。介質(zhì)或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)還要進(jìn)展其它熱處理工藝如淬火及回火。化學(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。的各種性能，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)熱加工。例如：白口鑄鐵經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性；齒輪承受正確的熱處乎全部需要經(jīng)過(guò)熱處理方可使用。補(bǔ)充手段一、退火的種類退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持肯定時(shí)間，然后漸漸冷卻的熱處理工藝。鋼的退火工藝種類很多，依據(jù)加熱溫度可分為兩大類：一類是在臨界溫度(Ac1或Ac3)以上的退火，又稱為相變重結(jié)晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和集中退火(均勻化退火)等；另一類是在臨界溫度以下的退火，包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火等。依據(jù)冷卻方式，退火可分為等溫退火和連續(xù)冷卻退火。1、完全退火和等溫退火完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡(jiǎn)稱為退火，它是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上20~30℃，構(gòu)。一般常作為一些不重工件的最終熱處理，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。2、球化退火球化退火主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具、量具、模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好預(yù)備。3、去應(yīng)力退火去應(yīng)力退火又稱低溫退火(或高溫回火)，這種退火主要用來(lái)消退鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的剩余應(yīng)力。假設(shè)這些應(yīng)力不予消退，將會(huì)引起鋼件在肯定時(shí)間以后，或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。4.不完全退火是將鋼加熱至Ac1~Ac3(亞共析鋼)或Ac1~ACcm(過(guò)共析鋼)之間，經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。二、淬火時(shí)，最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。三、鋼回火的目的1、降低脆性，消退或削減內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不準(zhǔn)時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。2、獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過(guò)適當(dāng)回火的協(xié)作來(lái)調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性、塑性。3、穩(wěn)定工件尺寸4、對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火(或正火)后常承受高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚攏，將硬度降低，以利切削加工。補(bǔ)充概念1、退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持肯定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見(jiàn)的退火工藝有：再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，削減剩余應(yīng)力，提高組織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織預(yù)備等。2、正火：指將鋼材或鋼件加熱到或(鋼的上臨界點(diǎn)溫度)以上，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提凹凸碳鋼的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消退組織缺陷，為后道熱處理作好組織預(yù)備等。3、淬火：指將鋼件加熱到Ac3或Ac1(鋼的下臨界點(diǎn)溫度)以上某一溫度，保持一定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見(jiàn)的淬火工藝有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，外表淬火和局部淬火等。淬火的目的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強(qiáng)度和耐磨性，為后道熱處4、回火：指鋼件經(jīng)淬硬后，再加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫肯定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見(jiàn)的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和屢次回火等。具有所需要的塑性和韌性等。5、調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進(jìn)展淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳構(gòu)造鋼和中碳合金構(gòu)造鋼。6、滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼外表層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的外表然保持著低碳鋼的韌性和塑性。真空方法時(shí)，有些動(dòng)作,如加熱保溫完畢后，金屬工件進(jìn)展淬火工序須六、七個(gè)動(dòng)作并且要在15秒鐘此，只有較高的自動(dòng)化才能準(zhǔn)確、準(zhǔn)時(shí)按程序協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)密封構(gòu)造。大局部加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用性能要求不高。所以，真空熱處理爐廣泛承受了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構(gòu)料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化，因此，一般熱處理爐不能承受這些加熱與隔熱材料。水冷裝置：真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件、水冷電極、中間真空隔熱門(mén)等部件，均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作，必需保證各部件的構(gòu)造不變形、不損壞，真空密封圈不過(guò)熱、不燒毀。因此，各部件應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的狀況設(shè)置水冷裝置，以保證真空熱處理爐能夠正常運(yùn)行并有足夠的利用壽命。承受低電壓大電流：真空容器內(nèi)，當(dāng)真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時(shí)，真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)體在較高的電壓下，會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內(nèi)，嚴(yán)峻的弧光放電會(huì)80100伏。同時(shí)在電熱元件構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)要實(shí)行有效方法，如盡量避開(kāi)有尖端的部件，電極間的間距不能太小，以防止輝光放電或者弧光放電的產(chǎn)生?；鼗鹨罁?jù)工件性能要求的不同，按其回火溫度的不同，可將回火分為以下幾種：(一)低溫回火(150－250度)具，冷沖模具，滾動(dòng)軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為HRC58－64。(二)中溫回火(250－500度)此，它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理，回火后硬度一般為HRC35－50。(三)高溫回火(500－650度)高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得強(qiáng)度，硬度和塑性，韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此，廣泛用于汽車，拖拉HB200－330。變形預(yù)防周密簡(jiǎn)單模具的變形緣由往往是簡(jiǎn)單的雜模具的熱處理變形可實(shí)行以下方法預(yù)防。合理選材。對(duì)周密簡(jiǎn)單模具應(yīng)選擇材質(zhì)好的微變形模具鋼(如空淬鋼)，對(duì)碳化物偏析嚴(yán)峻的模具鋼應(yīng)進(jìn)展合理鍛造并進(jìn)展調(diào)質(zhì)熱處理熱處理。模具構(gòu)造設(shè)計(jì)要合理，厚薄不要太懸殊，外形要對(duì)稱，對(duì)于變形較大模具要把握變形規(guī)律，預(yù)留加工余量，對(duì)于大型、周密簡(jiǎn)單模具可承受組合構(gòu)造。周密簡(jiǎn)單模具要進(jìn)展預(yù)先熱處理，消退機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的剩余應(yīng)力。合理選擇加熱溫度，掌握加熱速度，對(duì)于周密簡(jiǎn)單模具可實(shí)行緩慢加熱、預(yù)熱和其他均衡加熱的方法來(lái)削減模具熱處理變形。在保證模具硬度的前提下，盡量承受預(yù)冷、分級(jí)冷卻淬火或溫淬火工藝。對(duì)周密簡(jiǎn)單模具，在條件許可的狀況下，盡量承受真空加熱淬火和淬火后的深冷處理。對(duì)一些周密簡(jiǎn)單的模具可承受預(yù)先熱處理、時(shí)效熱處理、調(diào)質(zhì)氮化熱處理來(lái)掌握模具的精度。在修補(bǔ)模具砂眼、氣孔、磨損等缺陷時(shí)，選用冷焊機(jī)等熱影響小的修復(fù)設(shè)備以避開(kāi)修補(bǔ)過(guò)程中變形的產(chǎn)生。另外，正確的熱處理工藝操作(如堵孔、綁孔、機(jī)械固定、適宜的加熱方法、正確選擇模具的冷卻方向和在冷卻介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)方向等)和合理的回?zé)霟崽幚砉に囈彩窍鳒p周密簡(jiǎn)單模具變形的有效措施。部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測(cè)可承受維氏硬度計(jì)，也可承受洛氏或外表洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)力(標(biāo)尺)的選擇與有效硬化層深度和工件外表硬度有關(guān)。這里涉及到三種硬度計(jì)。一、維氏硬度計(jì)是測(cè)試熱處理工件外表硬度的重要手段，它可選用0.5～100kg的試驗(yàn)力，測(cè)試薄至0.05mm或大量使用外表熱處理工件的單位，配備一臺(tái)維氏硬度計(jì)是有必要的。0.1mm的各種外表硬化工件。盡管外表洛氏硬度計(jì)的足要求。況且它還具有操作簡(jiǎn)潔、使用便利、價(jià)格較低，測(cè)量快速、可直接讀取硬度值等特金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義。0.4～0.8mmHRA0.8mmHRC標(biāo)尺。的硬度值。相應(yīng)的換算表在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISOASTMGB/T中都已給出。局部淬火在圖紙上標(biāo)出局部淬熾熱處理的位置和局部硬度值。零件的硬度檢測(cè)要在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)展。硬度檢測(cè)儀器可承受洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRC硬度值，如熱處理硬化層較淺，可承受外表洛HRN硬度值。化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是使工件外表滲入一種或幾種化學(xué)元素的原子，從而轉(zhuǎn)變工件外表的化學(xué)成分、件的芯部又具有高的強(qiáng)韌性?？吹降资悄亩螘r(shí)間溫度沒(méi)有到達(dá)要求。這樣對(duì)以后的熱處理進(jìn)展改進(jìn)起到格外大的作用。操作規(guī)程1、清理好操作場(chǎng)地，檢查電源、測(cè)量?jī)x表和各種開(kāi)關(guān)是否正常，水源是否通暢。2、操作人員應(yīng)穿戴好勞保防護(hù)用品，否則會(huì)有危急。3、開(kāi)啟掌握電源萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，依據(jù)設(shè)備技術(shù)要求分級(jí)段升、降溫，延長(zhǎng)設(shè)備壽命和設(shè)備完好。4、要留意熱處理爐的爐溫順網(wǎng)帶調(diào)速，能把握對(duì)不同材料所需的溫度標(biāo)準(zhǔn)，確保工件硬度及外表平直度和氧化層，并認(rèn)真做好安全工作。5、要留意回火爐的爐溫順網(wǎng)帶調(diào)速，開(kāi)啟排風(fēng)，使工件經(jīng)回火后到達(dá)質(zhì)量要求。6、在工作中應(yīng)堅(jiān)守崗位。7、要配置必要的消防器具，并生疏使用及保養(yǎng)方法。8、停機(jī)時(shí)，要檢查各掌握開(kāi)關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)后，關(guān)閉萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。過(guò)熱從托輥配件軸承零件粗糙口上可觀看到淬火后的顯微組織過(guò)熱GCr15緣由可能是淬火加熱溫度過(guò)高或加熱保溫時(shí)間太長(zhǎng)造成的全面過(guò)熱性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過(guò)熱嚴(yán)峻甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。欠熱淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響托輥配件軸承壽命。淬火裂紋托輥軸承零件在淬火冷卻過(guò)程中因內(nèi)應(yīng)力所形成的裂紋稱淬火裂紋。造成這種裂紋的緣由(如外表微細(xì)裂紋或劃痕)或是鋼材內(nèi)部缺陷(重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔剩余等)在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中；嚴(yán)峻的外表脫碳和碳化物應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要緣由。淬火裂紋深而瘦長(zhǎng)，斷口平直，破斷面無(wú)