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金屬熱處理工藝基本知識

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金屬熱處理工藝基本知識

發布日期:2018-04-28 作者: 點擊:

  長沙熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時隻有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不行連續。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱辦法許多,最早是選用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無環境污染。利用這些熱源能夠直接加熱,也能夠經過熔融的鹽或金屬,以緻起浮粒子進行間接加熱。
  金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發作氧化、脫碳(即鋼鐵零件外表碳含量降低),這對于熱處理後零件的外表功能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或維護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝辦法進行維護加熱。
  加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度,是确保熱處理質量的首要問題。加熱溫度随被處理的金屬材料和熱處理的意圖不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以取得高溫安排。别的改變需求一定的時刻,因而當金屬工件外表到達要求的加熱溫度時,還須在此溫度堅持一定時刻,使表裡溫度一緻,使顯微安排改變完全,這段時刻稱為保溫時刻。選用高能密度加熱和外表熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時刻,而化學熱處理的保溫時刻往往較長。
  冷卻也是熱處理工藝過程中不行缺少的過程,冷卻辦法因工藝不同而不同,首要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就能夠用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
  金屬熱處理工藝大體可分為全體熱處理、外表熱處理和化學熱處理三大類。依據加熱介質、加熱溫度和冷卻辦法的不同,每一大類又可區分為若幹不同的熱處理工藝。同一種金屬選用不同的熱處理工藝,可取得不同的安排,然後具有不同的功能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,并且鋼鐵顯微安排也最為雜亂,因而鋼鐵熱處理工藝品種繁多。
  全體熱處理是對工件全體加熱,然後以恰當的速度冷卻,以改變其全體力學功能的金屬熱處理工藝。鋼鐵全體熱處理大緻有退火、正火、淬火和回火四種根本工藝。
  退火是将工件加熱到恰當溫度,依據材料和工件尺寸選用不同的保溫時刻,然後進行緩慢冷卻,意圖是使金屬内部安排到達或接近平衡狀況,取得傑出的工藝功能和使用功能,或許為進一步淬火作安排預備。正火是将工件加熱到适合的溫度後在空氣中冷卻,正火的作用同退火相似,隻是得到的安排更細,常用于改善材料的切削功能,也有時用于對一些要求不高的零件作為終究熱處理。
  淬火是将工件加熱保溫後,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火後鋼件變硬,但一起變脆。為了降低鋼件的脆性,将淬火後的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一恰當溫度進行長時刻的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是全體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常合作使用,缺一不行。
  “四把火”随着加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了取得一定的強度和耐性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火構成過飽和固溶體後,将其置于室溫或稍高的恰當溫度下堅持較長時刻,以進步合金的硬度、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用而緊密地結合起來進行,使工件取得很好的強度、耐性合作的辦法稱為形變熱處理;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,堅持處理後工件外表光潔,進步工件的功能,還能夠通入滲劑進行化學熱處理。
  外表熱處理是隻加熱工件表層,以改變其表層力學功能的金屬熱處理工藝。為了隻加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件内部,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,使工件表層或部分能短時或瞬時到達高溫。外表熱處理的首要辦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。
  化學熱處理是經過改變工件表層化學成分、安排和功能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與外表熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時刻,然後使工件表層進入碳、氮、硼和鉻等元素。進入元素後,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的首要辦法有滲碳、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,它能夠确保和進步工件的各種功能,如耐磨、耐腐蝕等。還能夠改善毛坯的安排和應力狀況,以利于進行各種冷、熱加工。
  例如白口鑄鐵經過長時刻退火處理能夠取得可鍛鑄鐵,進步塑性;齒輪選用正确的熱處理工藝,使用壽命能夠比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地進步;别的,價廉的碳鋼經過進入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼功能,能夠代替某些耐熱鋼、不鏽鋼;工模具則幾乎悉數需求經過熱處理方可使用。

相關标簽:長沙熱處理

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