熱處理四種工藝
一般機械加工常用熱處理分四種,,退火,正火,,淬火及回火,,他們各有什么特點呢,我們一一來分析
1.退火
操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關資料)后,,一般隨爐溫緩慢冷卻,。
目的:1.降低硬度,提高塑性,,改善切削加工與壓力加工性能;2.細化晶粒,,改善力學性能,為下一步工序做準備;3.消除冷,、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應力,。
應用要點:1.適用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼,、合金工具鋼,、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應狀態(tài)不合格的原材料;2.一般在毛坯狀態(tài)進行退火 ,。
2.正火
操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度,,保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
目的:1.降低硬度,,提高塑性,改善切削加工與壓力加工性能;2.細化晶粒,,改善力學性能,,為下一步工序做準備;3.消除冷、熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應力,。
應用要點:正火通常作為鍛件,、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金鋼件,,也可作為熱處理,。對于一般中、高合金鋼,,空冷可導致完全或局部淬火,,因此不能作為熱處理工序。
3.淬火
操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫一段時間,,然后在水,、硝鹽、油,、或空氣中快速冷卻,。
目的:淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織,有時對某些高合金鋼(如不銹鋼,、耐磨鋼)淬火時,,則是為了得到單一均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性,。
應用要點:1.一般用于含碳量大于百分之零點三的碳鋼和合金鋼;2.淬火能充分發(fā)揮鋼的強度和耐磨性潛力,,但同時會造成很大的內(nèi)應力,降低鋼的塑性和沖擊韌度,,故要進行回火以得到較好的綜合力學性能,。
4.回火
操作方法:將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度,經(jīng)保溫后,,于空氣或油,、熱水、水中冷卻,。
目的:1.降低或消除淬火后的內(nèi)應力,,減少工件的變形和開裂;2.調(diào)整硬度,提高塑性和韌性,,獲得工作所要求的力學性能;3.穩(wěn)定工件尺寸,。
應用要點:1.保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性時用低溫回火;在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火;以保持高的沖擊韌度和塑性為主,又有足夠的強度時用高溫回火;2.一般鋼盡量避免在230~280度,、不銹鋼在400~450度之間回火,,因為這時會產(chǎn)生一次回火脆性。
5.調(diào)質(zhì)
操作方法:淬火后高溫回火稱調(diào)質(zhì),,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,,保溫后進行淬火,然后在400~720度的溫度下進行回火,。
目的:1.改善切削加工性能,,提高加工表面光潔程度;2.減小淬火時的變形和開裂;3.獲得良好的綜合力學性能。
應用要點:1.適用于淬透性較高的合金結(jié)構(gòu)鋼,、合金工具鋼和高速鋼;2. 不僅可以作為各種較為重要結(jié)構(gòu)的熱處理,,而且還可以作為某些緊密零件,如絲杠等的預先熱處理,,以減小變形,。
6.時效
操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然后隨爐取出在空氣中冷卻,。
目的:1. 穩(wěn)定鋼件淬火后的組織,,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工后的內(nèi)應力,穩(wěn)定形狀和尺寸,。
應用要點:1. 適用于經(jīng)淬火后的各鋼種;2.常用于要求形狀不再發(fā)生變化的緊密工件,,如緊密絲杠、測量工具,、床身機箱等,。
7.冷處理
操作方法:將淬火后的鋼件,在低溫介質(zhì)(如干冰,、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,,溫度均勻一致后取出均溫到室溫。
目的:1.使淬火鋼件內(nèi)的殘余奧氏體全部或大部轉(zhuǎn)換為馬氏體,,從而提高鋼件的硬度,、強度、耐磨性和疲勞極限;2. 穩(wěn)定鋼的組織 ,,以穩(wěn)定鋼件的形狀和尺寸,。
應用要點:1.鋼件淬火后應立即進行冷處理,然后再經(jīng)低溫回火,,以消除低溫冷卻時的內(nèi)應力;2.冷處理主要適用于合金鋼制的緊密刀具,、量具和緊密零件。
8.火焰加熱表面淬火
操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,,噴射到鋼件表面上,,快速加熱,當達到淬火溫度后立即噴水冷卻,。
目的:提高鋼件表面硬度,、耐磨性及疲勞強度,心部仍保持韌性狀態(tài),。
應用要點:1.多用于中碳鋼制件,,一般淬透層深度為2~6mm;2.適用于單件或小批量生產(chǎn)的大型工件和需要局部淬火的工件。
9.感應加熱表面淬火
操作方法:將鋼件放入感應器中,,使鋼件表層產(chǎn)生感應電流,在極短的時間內(nèi)加熱到淬火溫度,,然后噴水冷卻,。
目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,,心部保持韌性狀態(tài),。
應用要點:1.多用于中碳鋼和中堂合金結(jié)構(gòu)鋼制件;2. 由于肌膚效應,高頻感應淬火淬透層一般為1~2mm,中頻淬火一般為3~5mm,,高頻淬火一般大于10mm.
10.滲碳
操作方法:將鋼件放入滲碳介質(zhì)中,,加熱至900~950度并保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層,。
目的:提高鋼件表面硬度,、耐磨性及疲勞強度,心部仍然保持韌性狀態(tài),。
應用要點:1.用于含碳量為0.15%~0.25%的低碳鋼和低合金鋼制件,,一般滲碳層深度為0.5~2.5mm;2.滲碳后必須進行淬火,使表面得到馬氏體,,才能實現(xiàn)滲碳的目的,。
11.氮化
操作方法:利用在5..~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,,形成氮化層,。
目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性,、疲勞強度以及抗蝕能力,。
應用要點:多用于含有鋁、鉻,、鉬等合金元素的中碳合金結(jié)構(gòu)鋼,,以及碳鋼和鑄鐵,一般氮化層深度為0.025~0.8mm.
12.氮碳共滲
操作方法:向鋼件表面同時滲碳和滲氮,。
目的:提高鋼件表面的硬度,、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力,。
應用要點:1.多用于低碳鋼,、低合金結(jié)構(gòu)鋼以及工具鋼制件,一般氮化層深0.02~3mm;2.氮化后還要淬火和低溫回火