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常用的熱處理工藝有哪些?

[日期:2021-03-22]   來源:云南技能培訓網(wǎng)  作者:云南技能培訓網(wǎng)   閱讀:13059次

常用的熱處理工藝


1. 退火

將鋼加熱到A,或A;左右一定溫度,保溫后,緩慢(一般隨爐冷卻)而均勻冷卻的熱處理方法稱為退火。常用的退火方法有均勻化退火、完全退火、球化退火、去應力退火等。

退火可以降低鋼的硬度,提高塑性,使材料便于加工,并可細化晶粒,均勻鋼的組織和成分,消除殘留應力等。

焊接結構在焊接之后會產(chǎn)生焊接殘留應力,容易產(chǎn)生裂紋,因此,重要的焊接結構焊后應該進行去應力的退火處理,以消除焊接殘留應力,防止產(chǎn)生裂紋。去應力退火屬于低溫退火,加熱溫度在A,以下,一般為 600650℃,保溫一段時間,然后在空氣中或爐中緩慢冷卻。

2. 正火

將鋼加熱到A;A.以上5070℃,保溫后,在空氣中冷卻的熱處理方法稱為正火。正火可以細化晶粒,提高鋼的綜合力學性能,所以常用于碳素鋼和低合金鋼的最終熱處理。對于焊接結構,經(jīng)正火后能改善焊接接頭性能,消除粗晶組織及組織不均與性等。

3.淬火

將鋼(高碳鋼和中碳鋼)加熱到A;(過共析鋼)或A3(亞共析鋼)以上 30~ 70℃,在此溫度下保持一段時間,然后快速冷卻(水冷或油冷),使奧氏體來不及分解、合金元素來不及擴散而形成馬氏體組織,稱為淬火。

淬火的目的是提高鋼的硬度和耐磨性。在焊接高碳鋼和某些低合金鋼時,近縫區(qū)可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬,容易形成冷裂紋,這是在焊接過程中應注意防止的。

4.回火

回火是把經(jīng)過淬火的鋼加熱至低于4,的某一溫度,經(jīng)過充分保溫后,以一定冷卻的熱處理工藝。因為淬火后鋼材硬而脆,而且內(nèi)應力很大,易引起裂紋,所以火一般不是最終熱處理,鋼淬火后還要進行回火才能使用;鼗鹂梢允逛撛诒3钟捕鹊幕A上提高韌度。按回火溫度的不同可分為

1)低溫回火(250℃以下)

低溫回火后得到的組織是回火馬氏體,其性能是具有高的硬度和耐磨性及韌度,主要用于刀具、量具、拉絲模以及其他要求硬而耐磨的零件。

2)中溫回火(250~500℃

中溫回火得到的組織是回火托氏體,其性能是具有高彈性極限和屈服強度,也有較好的韌度和硬度,主要用于熱鍛模和彈性零件等。

3)高溫回火(500℃以上)

高溫回火得到的組織是回火索氏體,其性能是具有良好的綜合力學性能(足強度和硬度,塑性和韌度良好),并可消除內(nèi)應力。

某些合金鋼在淬火后再進行高溫回火的連續(xù)熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理,目的得良好的綜合力學性能。調(diào)質(zhì)處理廣泛應用于重要零件和受力構件,如螺栓、連齒輪、曲軸等零件。

5.表面熱處理

表面熱處理分為兩類表面淬火和化學熱處理。

1)表面淬火

僅對工件表層進行淬火的熱處理工藝稱為表面淬火。其原理是通過快速加料使鋼的表層奧氏體化,在熱量尚未充分傳到零件中心時就立即予以冷卻淬火。適用圍中碳鋼、中碳合金鋼。方法有;火焰淬火、感應淬火、接觸電阻加熱淬火、淬火等。下面介紹火焰淬火和感應淬火。

1)火焰淬火

其原理是利用氧-乙炔(或其他可燃氣體)火焰對零件表面進行快速加熱并之快速冷卻的工藝,如圖2-2-12 所示。

其特點是加熱溫度及淬硬層深度不易控制,易產(chǎn)生過熱和加熱不均勻,淬大量不穩(wěn)定。不需要特殊設備,適用于單件或小批量生產(chǎn)。


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 2)感應淬火

其原理是利用感應電流通過工件所產(chǎn)生的熱量,使工件表層、局部或整體加熱,并進行快速冷卻的淬火工藝,如圖 2-2-13 所示。

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其特點是加熱速度快;淬火質(zhì)量好;淬硬層深度易于控制,易實現(xiàn)機械化和自動化,適用于大批量生產(chǎn)。

2)化學熱處理

將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其表面層的化學成分、組織和性能的熱處理工藝稱為化學熱處理;瘜W熱處理不改變了鋼的組織,而且表面層的化學成分也發(fā)生了變化,因而能更有效地改變零件層的性能。根據(jù)滲人元素,化學熱處理可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲等化學熱處理。

1)滲碳。將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱并保溫,使碳原子滲入工件表層的化學理工藝稱為滲碳處理。其目的是增加鋼件表層的含碳量。滲碳后還需進行淬火及國回火等熱處理,以提高其硬度和耐磨性,如圖 2-2-14 所示。

2)滲氮。在一定溫度下,使活性氮原子滲入工件表面的化學熱處理工藝稱為滿處理。其目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強度。

滲氮與滲碳相比具有以下特點

滲氮層具有很高的硬度和耐磨性。

滲氮層具有滲碳層所沒有的耐蝕性。

滲氮比滲碳溫度低,工件變形小。

3)碳氮共滲。在一定溫度下,將碳原子、氮原子同時滲人工件表層奧氏體中,以滲碳為主的化學熱處理工藝稱為碳氮共滲處理。

其特點是加熱溫度低,零件變形小,生產(chǎn)周期短,而且滲層具有較高的硬度、磨性和疲勞強度。