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　　鋼材材料熱處理常用的工藝分類

　　

　　名稱

　　

　　熱處理過程

　　

　　熱處理目的

　　

　　1．退火

　　

　　將鋼件加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻到室溫

　　

　?、俳档弯摰挠捕?，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工

　　

　?、诩?xì)化晶粒，均勻鋼的組織，改善鋼的性能及為以后的熱處理作準(zhǔn)備

　　

　　③消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力。防止零件加工后變形及開裂

　　

　　退火

　　

　　(1)完全退火

　　

　　將鋼件加熱到臨界溫度(不同鋼材臨界溫度也不同，一般是710-750℃，個(gè)別合金鋼的臨界溫度可達(dá)800—900oC)以上30—50oC，保溫一定時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻(或埋在沙中冷卻)

　　

　　細(xì)化晶粒，均勻組織，降低硬度，充分消除內(nèi)應(yīng)力完全退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在O．8％以下的鍛件或鑄鋼件

　　

　　類

　　

　　(2)球化退火

　　

　　將鋼件加熱到臨界溫度以上20～30oC，經(jīng)過保溫以后，緩慢冷卻至500℃以下再出爐空冷

　　

　　降低鋼的硬度，改善切削性能，并為以后淬火作好準(zhǔn)備，以減少淬火后變形和開裂,球化退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于O．8％的碳素鋼和合金工具鋼

　　

　　別

　　

　　(3)去應(yīng)力退火

　　

　　將鋼件加熱到500～650oC，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻(一般采用隨爐冷卻)

　　

　　消除鋼件焊接和冷校直時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，消除精密零件切削加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以防止以后加工和用過程中發(fā)生變形

　　

　　去應(yīng)力退火適用于各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等

　　

　　2．正火

　　

　　將鋼件加熱到臨界溫度以上40～60oC，保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷卻

　　

　?、俑纳平M織結(jié)構(gòu)和切削加工性能

　　

　　②對(duì)機(jī)械性能要求不高的零件，常用正火作為終熱處理

　　

　　③消除內(nèi)應(yīng)力

　　

　　3．淬火

　　

　　將鋼件加熱到淬火溫度，保溫一段時(shí)間，然后在水、鹽水或油(個(gè)別材料在空氣中)中急速冷卻

　　

　　①使鋼件獲得較高的硬度和耐磨性

　　

　　(1)單液淬火

　　

　　將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過保溫以后，在一種淬火劑中冷卻

　　

　?、谑逛摷诨鼗鹨院蟮玫侥撤N特殊性能，如較高的強(qiáng)度、彈性和韌性等

　　

　　單液淬火只適用于形狀比較簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時(shí)，對(duì)于直徑或厚度大于5～8mm的碳素鋼件，選用鹽水或水冷卻；合金鋼件選用油冷卻

　　

　　淬

　　

　　火

　　

　　(2)雙液淬火

　　

　　將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過保溫以后，先在水中快速冷卻至300—400oC，然后移人油中冷卻

　　

　　類

　　

　　(3)火焰表面淬火

　　

　　用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面，使零件迅速加熱到淬火溫度，然后立即用水向零件表面噴射,火焰表面淬火適用于單件或小批生產(chǎn)、表面要求硬而耐磨，并能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件，如曲軸、齒輪和導(dǎo)軌等

　　

　　別

　　

　　(4)表面感應(yīng)淬

　　

　　將鋼件放在感應(yīng)器中，感應(yīng)器在一定頻率的交流電的作用下產(chǎn)生磁場(chǎng)，鋼件在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，使鋼件表面迅速加熱(2一lOmin)到淬火溫度，這時(shí)立即將水噴射到鋼件表面。

　　

　　火

　　

　　經(jīng)表面感應(yīng)淬火的零件，表面硬而耐磨，而心部保持著較好的強(qiáng)度和韌性。

　　

　　表面感應(yīng)淬火適用于中碳鋼和中等含碳量的合金鋼件

　　

　　將淬火后的鋼件加熱到臨界溫度以下，保溫一段時(shí)間，然后在空氣或油中冷卻

　　

　?、佾@得所需的力學(xué)性能。在通常情況下，零件淬火后的強(qiáng)度和硬度有很大提高，但塑性和韌性卻有明顯降低，而零件的實(shí)際工作條件要求有良好的強(qiáng)度和韌性。選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟冗M(jìn)行回火后，可以獲得所需的力學(xué)性能

　　

　　4．回火

　　

　　回火是緊接著淬火以后進(jìn)行的，也是熱處理的后一道工序

　　

　　②穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸

　　

　?、巯齼?nèi)應(yīng)力

　　

　　(1)低溫回火

　　

　　將淬硬的鋼件加熱到150-50oC,并在這個(gè)溫度保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷卻,低溫回火多用于切削刀具、量具、模具、滾動(dòng)軸承和滲碳零件等

　　

　　消除鋼件因淬火而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

　　

　　類

　　

　　(1)中溫回火

　　

　　將淬火的鋼件加熱到350～450％，經(jīng)保溫一段時(shí)間冷卻下來,一般用于各類彈簧及熱沖模等零件

　　

　　使鋼件獲得較高的彈性、一定的韌性和硬度

　　

　　別

　　

　　(1)高溫回火

　　

　　將淬火后的鋼件加熱到500～650oC，經(jīng)過保溫以后冷卻,主要用于要求高強(qiáng)度、高韌性的重要結(jié)構(gòu)零件，如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連桿等

　　

　　使鋼件獲得較好的綜合力學(xué)性能，即較高的強(qiáng)度和韌性及足夠的硬度，消除鋼件因淬火而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

　　

　　5．調(diào)質(zhì)

　　

　　將淬火后的鋼件進(jìn)行高溫(500～600oC)回火多用于重要的結(jié)構(gòu)零件，如軸類、齒輪、連桿等調(diào)質(zhì)一般是在粗加工之后進(jìn)行的

　　

　　細(xì)化晶粒，使鋼件獲得較高韌性和足夠的強(qiáng)度，使其具有良好的綜合力學(xué)性能

　　

　　6．

　　

　　(1)人工時(shí)效

　　

　　將經(jīng)過淬火的鋼件加熱到100～160℃，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的保溫，隨后冷卻

　　

　　消除內(nèi)應(yīng)力，減少零件變形，穩(wěn)定尺寸，對(duì)精度要求較高的零件更為重要

　　

　　時(shí)效處理

　　

　　(2)自然時(shí)效

　　

　　將鑄件放在露天；鋼件(如長(zhǎng)軸、絲杠等)放在海水中或長(zhǎng)期懸吊或輕輕敲打要經(jīng)自然時(shí)效的零件，好先進(jìn)行粗加工

　　

　　7．化學(xué)熱處理

　　

　　將鋼件放到含有某些活性原子(如碳、氮、鉻等)的化學(xué)介質(zhì)中，通過加熱、保溫、冷卻等方法，使介質(zhì)中的某些原子滲入到鋼件的表層，從而達(dá)到改變鋼件表層的化學(xué)成分，使鋼件表層具有某種特殊的性能

　　

　　化

　　

　　(1)鋼滲的碳

　　

　　將碳原子滲入鋼件表層

　　

　　使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韌性

　　

　　學(xué)

　　

　　常用于耐磨并受沖擊的零件，如:輪、齒輪、軸、活塞銷等

　　

　　熱

　　

　　處

　　

　　理

　　

　　(2)鋼滲的氮

　　

　　將氮原子滲入鋼件表層

　　

　　提高鋼件表層的硬度、耐磨性、

　　

　　常用于重要的螺栓、螺母、銷釘?shù)攘慵?/p>

　　

　　耐蝕性

　　

　　類

　　

　　(3)鋼的氰化

　　

　　將碳和氮原子同時(shí)滲人到鋼件表層適用于低碳鋼、中碳鋼或合金鋼零件，也可用于高速鋼刀具

　　

　　提高鋼件表層的硬度和耐磨性

　　

　　別

　　

　　8．發(fā)黑

　　

　　將金屬零件放在很濃的堿和氧化劑溶液中加熱氧化，使金屬零件表面生成一層帶有磁性的四氧化三鐵薄膜常用于低碳鋼、低碳合金工具鋼

　　

　　防銹、增加金屬表面美觀和光澤，消除淬火過程中的應(yīng)力

　　

　　由于材料和其他因素的影響，發(fā)黑層的薄膜顏色有藍(lán)黑色、黑色、紅棕色、棕褐色等，其厚度為0.6～O．8μm

　　

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