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熱處理工藝介紹大全

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熱處理工藝介紹大全

發布日期:2018-07-18 作者: 點擊:

   有些零件在件時在受扭轉和彎曲等交變負荷、沖擊負荷的作用下,它的表面層承受着比心部更高的應力。在受摩擦的場合,表面層還不斷地被磨損,因此對一些零件表面層提出高強度、高硬度、高耐磨性和高疲勞極限等要求,隻有表面強化才能滿足上述要求。由于表淬火具有變形小、生産率高等優點,因此在生産中應用極為廣泛。

    根據供熱方式不同,表面淬火主要有感應加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火等。

    •感應加熱表面淬火

    感應加熱就是利用電磁感應在工件内産生渦流而将工件進行加熱。感應加熱表面淬火與普通淬火比具有如下優點:

    1。熱源在工件表層,加熱速度快,熱效率高

    2。工件因不是整體加熱,變形小

    3。工件加熱時間短,表面氧化脫碳量少

    4。工件表面硬度高,缺口敏感性小,沖擊韌性、疲勞強度以及耐磨性等均有很大提高。有利于發揮材料地潛力,節約材料消耗,提高零件使用壽命

    5。設備緊湊,使用方便,勞動條件好

    6。便于機械化和自動化

    7。不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱與化學熱處理等。

    •感應加熱的基本原理

    将工件放在感應器中,當感應器中通過交變電流時,在感應器周圍産生與電流頻率相同的交變磁場,在工件中相應地産生了感應電動勢,在工件表面形成感應電流,即渦流。這種渦流在工件的電阻的作用下,電能轉化為熱能,使工件表面溫度達到淬火加熱溫度,可實現表面淬火。

    •感應表面淬火後的性能

    1。表面硬度:經高、中頻感應加熱表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高2~3個單位(HRC)。

    2。耐磨性:高頻淬火後的工件耐磨性比普通淬火要高。這主要是由于淬硬層馬氏體晶粒細小,碳化物彌散度高,以及硬度比較高,表面的高的壓應力等綜合的結果。

    3。疲勞強度:高、中頻表面淬火使疲勞強度大為提高,缺口敏感性下降。對同樣材料的工件,硬化層深度在一定範圍内,随硬化層深度增加而疲勞強度增加,但硬化層深度過深時表層是壓應力,因而硬化層深度增打疲勞強度反而下降,并使工件脆性增加。一般硬化層深δ=(10~20)%D。較為合适,其中D。為工件的有效直徑。

    退火工藝

    退火是将金屬和合金加熱到适當溫度,保持一定時間,然後緩慢冷卻的熱處理工藝。退火後組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體;共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總之退火組織是接近平衡狀态的組織。

    •退火的目的

    ①降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工。

    ②細化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷,均勻鋼的組織和成分,改善鋼的性能或為以後的熱處理作組織準備。

    ③消除鋼中的内應力,以防止變形和開裂。

    •退火工藝的種類

    ①均勻化退火(擴散退火)

    均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學成分的偏析和組織的不均勻性,将其加熱到高溫,長時間保持,然後進行緩慢冷卻,以化學成分和組織均勻化為目的的退火工藝。

    均勻化退火的加熱溫度一般為AC3+(150~200℃),即1050~1150℃,保溫時間一般為10~15H,以保證擴散充分進行,大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴散退火的加熱溫度高,時間長,晶粒粗大,為此,擴散退火後再進行完全退火或正火,使組織重新細化。

    ②完全退火

    完全退火又稱為重結晶退火,是将鐵碳合金完全奧氏體化,随之緩慢冷卻,獲得接近平衡狀态組織的退火工藝。

    完全退火主要用于亞共析鋼,一般是中碳鋼及低、中碳合金結構鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時也用于它們的焊接構件。完全退火不适用于過共析鋼,因為過共析鋼完全退火需加熱到ACM以上,在緩慢冷卻時,滲碳體會沿奧氏體晶界析出,呈網狀分布,導緻材料脆性增大,給最終熱處理留下隐患。

    完全退火的加熱溫度碳鋼一般為AC3+(30~50℃);合金鋼為AC3+(500~70℃);保溫時間則要依據鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設備型号等多種因素确定。為了保證過冷奧氏體完全進行珠光體轉變,完全退火的冷卻必須是緩慢的,随爐冷卻到500℃左右出爐空冷。

    ③不完全退火

    不完全退火是将鐵碳合金加熱到AC1~AC3之間溫度,達到不完全奧氏體化,随之緩慢冷卻的退火工藝。

    不完全退火主要适用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等,其目的是細化組織和降低硬度,加熱溫度為AC1+(40~60)℃,保溫後緩慢冷卻。

    ④等溫退火

    等溫退火是将鋼件或毛坯件加熱到高于AC3(或AC1)溫度,保持适當時間後,較快地冷卻到珠光體溫度區間地某一溫度并等溫保持,使奧氏體轉變為珠光體型組織,然後在空氣中冷卻的退火工藝。

    等溫退火工藝應用于中碳合金鋼和低合金鋼,其目的是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為AC3+(30~50)℃,過共析鋼加熱溫度為AC3+(20~40)℃,保持一定時間,随爐冷至稍低于AR3溫度進行等溫轉變,然後出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。

    ⑤球化退火

    球化退火是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝。将鋼加熱到AC1以上20~30℃,保溫一段時間,然後緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

    球化退火主要适用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼軸承鋼等。


相關标簽:淬火,湖南淬火,長沙淬火

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