
今天給各位分享鋼材熱處理的方法的知識,現在開始吧!
什么是鋼的熱處理?常用熱處理方法有哪幾種?
熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。常用的熱處理方法如下:
1.正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。
2.退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時間后,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至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恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
4.時效:合金經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,其性能隨時間而變化的現象。
5.固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工成型。
6.時效處理:在強化相析出的溫度加熱并保溫,使強化相沉淀析出,得以硬化,提高強度。
7.淬火:將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織
8.回火:將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間,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滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。10、離子滲氮在低于一個大氣壓的滲氮氣氛中,利用工件(陰極)和陽極之間的產生的輝光放電進行滲氮的工藝稱為離子滲氮。其特點是:滲氮速度快;組織易控制,氮層脆性小;變形小;易保護,節約能源;污染少。11.調質處理:一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用于各種重要的結構零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理后得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關,一般在HB200—350之間。12.釬焊:用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨著現代科學技術的發展、熱處理技術也不斷地發展的越來越先進,給工業企業也帶來了更大的便利,而傳統的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優質的金屬工件,而且在過程中也會產生大量的浪費現象,原材料利用不充分等等,而如今的離子滲氮爐在進行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發明。
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鋼鐵的熱處理主要有哪幾種方法?
鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。 退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。 正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。 淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。 為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,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系密切,常常配合使用,缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。 表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。 化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。 熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說,它可以保證和提高工件的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利于進行各種冷、熱加工。 例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性;齒輪采用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高;另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼;工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。
鋼材熱處理的工藝有哪些?起什么作用?
熱處理是鋼在固態下加熱到預定的溫度,保持一定的時間,然后以某種冷卻方式冷卻下來的一種加工工藝。其工藝過程是:加熱-----保溫------冷卻。
熱處理的目的是:改變鋼的內部組織結構,從而改善工件的工藝性能、使用性能,挖掘鋼材的潛力,延長零件的使用壽命,提高產品質量。節約材料和能源。
1、碳鋼的普通熱處理工藝方法
1)鋼的退火
鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然后緩慢地隨爐冷卻。此時,奧氏體在高溫區發生分解,從而得到比較接近平衡狀態的組織。一般中碳鋼(如40、45鋼)經退火后消除了殘余應力,組織穩定,硬度較低(HB180~220)有利于下一步進行切削加工。
2)鋼的正火
鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上,保溫一段時間,然后進行空冷。由于冷卻速度稍快,與退火組織相比,組織中的珠光體量相對較多,且片層較細密,故性能有所改善,細化了晶粒,改善了組織,消除了殘余應力。對低碳鋼來說,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光潔度;對于高碳鋼,則正火可消除網狀滲碳體,為下一步球化退火及淬火作好組織準備。
3)鋼的淬火
鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然后放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻(V冷>V臨),以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。
4)鋼的回火
鋼的回火通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度,經過適當時間的保溫后,冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由于鋼經淬火后得到的馬氏體組織硬而脆,并且工件內部存在很大的內應力,如果直接進行磨削加工則往往會出現龜裂,一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化從而失去精度,甚至開裂。因此,淬火鋼必須進行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得各種不同的性能。
2、碳鋼普通熱處理工藝
1)加熱溫度
碳鋼普通熱處理的加熱溫度,原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30~50℃選定。但生產中,應根據工件實際情況作適當調整。熱處理加熱溫度不能過高,否則會使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低,也達不到要求。
表2-1碳鋼普通熱處理的加熱溫度
方 法 加 熱 溫 度 (℃) 應用范圍
退 火 Ac3+(20~60) 亞共析鋼完全退火
Ac1+(20~40) 過共析鋼球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亞共析鋼
Accm+(30~50) 過共析鋼
淬 火 Ac3+(30~70) 亞共析鋼
Ac1+(30~70) 過共析鋼
回火 低溫回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中溫回火 350~500 彈簧、中等硬度零件
高溫回火 500~650 齒輪、軸、連桿等綜合機械性能零件
常用鋼的熱處理方法有哪些?
簡單的說就是通過加熱、保溫冷卻的方法,使鋼的組織發生變化,從而改變了鋼的機械性能,常用的熱處理方法有,淬火、回火、正火、退火、調質。
鋼材熱處理的方法的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容。

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