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金屬熱處理基礎知識(二)

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金屬熱處理基礎知識(二)

發布日期:2018-07-26 作者: 點擊:

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一. 按質量分類 
  在熱處理按鋼材中有害雜質磷、硫的含量可分為普通鋼(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);優質鋼(磷、硫含量均≤0.040%);高級優質鋼(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。 
  此外,還有按冶煉爐的種類,将鋼分為平爐鋼(酸性平爐、堿性平爐),空氣轉爐鋼(酸性轉爐、堿性轉爐、氧氣頂吹轉爐鋼)與電爐鋼。按冶煉時脫氧程度,将鋼分為沸騰鋼(脫氧不完全),鎮靜鋼(脫氧比較完全)及半鎮靜鋼。 
  鋼廠在給鋼的産品命名時,往往将用途、成分、質量這三種分類方法結合起來。如将鋼稱為普通碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高級優質碳素工具鋼、合金結構鋼、合金工具鋼等。
金屬材料的機械性能
  金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中,金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞,決定了它在制造過程中加工成形的适應能力。由于加工條件不同,要求的工藝性能也就不同,如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下,金屬材料表現出來的性能,它包括機械性能、物理性能、化學性能等。金屬材料使用性能的好壞,決定了它的使用範圍與使用壽命。 
  在機械制造業中,一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質中使用的,且在使用過程中各機械零件都将承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能,稱為機械性能(或稱為力學性能)。 
  金屬材料的機械性能是零件的設計和選材時的主要依據。外加載荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等),對金屬材料要求的機械性能也将不同。常用的機械性能包括:強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面将分别讨論各種機械性能。 
1. 強度 
  強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯系,使用中一般較多以抗拉強度作為最基本的強度指針。 
2. 塑性 
  塑性是指金屬材料在載荷作用下,産生塑性變形(永久變形)而不破壞的能力。
3. 硬度 
  硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生産中測定硬度方法最常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測試的金屬材料表面,根據被壓入程度來測定其硬度值。 
  常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和維氏硬度(HV)等方法。 
4. 疲勞 
  前面所讨論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指針。實際上,許多機器零件都是在循環載荷下工作的,在這種條件下零件會産生疲勞。 
5. 沖擊韌性 
  以很大速度作用于機件上的載荷稱為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。 
退火---淬火---回火 
一.退火的種類 
  1. 完全退火和等溫退火 
  完全退火又稱重結晶退火,一般簡稱為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的最終熱處理,或作為某些工件的預先熱處理。 
  2. 球化退火 
  球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以後淬火作好準備。 
  3. 去應力退火 
  去應力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘餘應力。如果這些應力不予消除,将會引起鋼件在一定時間以後,或在随後的切削加工過程中産生變形或裂紋。 
二.淬火時,最常用的冷卻介質是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易産生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發生開裂。而用油作淬火介質隻适用于過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。 
三.鋼回火的目的 
  1. 降低脆性,消除或減少内應力,鋼件淬火後存在很大内應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。 
  2. 獲得工件所要求的機械性能,工件經淬火後硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過适當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。 
  3. 穩定工件尺寸 
  4. 對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)後常采用高溫回火,使鋼中碳化物适當聚集,将硬度降低,以利切削加工。 
爐型的選擇 
爐型應依據不同的工藝要求及工件的類型來決定 
  1.對于不能成批定型生産的,工件大小不相等的,種類較多的,要求工藝上具有通用性、 
多用性的,可選用箱式爐。 
  2.加熱長軸類及長的絲杆,管子等工件時,可選用深井式電爐。 
  3.小批量的滲碳零件,可選用井式氣體滲碳爐。 
  4.對于大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的生産可選連續式滲碳生産線或箱式多用爐。 
  5.對沖壓件闆材坯料的加熱大批量生産時,最好選用滾動爐,輥底爐。 
  6.對成批的定型零件,生産上可選用推杆式或傳送帶式電阻爐(推杆爐或鑄帶爐) 
  7.小型機械零件如:螺釘,螺母等可選用振底式爐或網帶式爐。 
  8.鋼球及滾柱熱處理可選用内螺旋的回轉管爐。 
  9.有色金屬錠坯在大批量生産時可用推杆式爐,而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環加熱爐。
加熱缺陷及控制 

相關标簽:湖南熱處理,熱處理

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