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12条热处理的工艺介绍和运用要点分析~

1、退火

操作方法

将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度(可查阅有关材料)后,通常随炉温缓慢冷却。

意图

1.降低硬度,提高塑性,改进切削加工性能;

2.细化晶粒,改进力学性能,为下一步工序做准备;

3.消除冷、热加工所发生的内应力。

运用关键

1.适用于合金不锈钢、碳素结构钢、合金结构钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料;

2.通常在毛坯状况进行退火 。


2、正火

操作方法

将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50℃,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

意图

1.降低硬度,提高塑性,改进切削加工性能;

2.细化晶粒,改进力学性能,为下一步工序做准备;

3.消除冷、热加工所产生的内应力。

运用关键

正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。关于需求不高的低碳的和中碳的碳素不锈钢及低合金钢件,也可作为最终热处理。关于通常中、高合金钢,空冷可致使彻底或部分淬火,因而不能作为最终热处理工序。


3、淬火

操作方法

将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时刻,然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。

意图

淬火通常是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。

运用关键

1.普遍用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;

2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但会产生很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的组织力学性能。


4、回火

操作方法

将淬火后的钢件从头加热到Ac1以下某一温度,经保温后,在空气或油、热水、水中冷却。

意图

1.降低或消除淬火后的内应力,防止工件变形和开裂;

2.调整硬度,提高塑性和耐性,取得工件所需求的力学性能;

3.稳定工件尺度。

运用关键

1.为保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧性的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有满足的强度时用高温回火;

2.通常钢尽量避免在230~280℃、不锈钢在400~450℃之间回火,因为这时会发生一次回火脆性。


5、调质

操作方法

淬火后高温回火称调质,将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720℃的温度下进行回火。

意图

1.改进切削加工性能,提高加工外表光洁程度;

2.减小淬火时的变形和开裂;

3.取得杰出的组织力学性能。

运用关键

1.适用于淬透性较高的合金不锈钢、合金结构钢和高速钢;

2. 不只能够作为各种较为重要工序的最终热处理,并且还能够作为某些精密零件,如丝杠等的预先热处理,以减小变形。


6、时效

操作方法

将钢件加热到80~200℃,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。

意图

1. 稳定钢件淬火后的组织,减小时效或长时间的变形;

2.减小淬火以及磨削加工后的内应力,稳定形状和尺度。

运用关键

1. 适用于经淬火后的各钢种;

2.常用于需求形状不再发生变化的精密工件,如精密丝杠、床身机箱等。


7、冷处理

操作方法

将淬火后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-60~-80℃或更低,温度均匀后取出均温到室温。

意图

1.使淬火钢件内的剩余奥氏体悉数或大部转换为马氏体,然后提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限;

2. 稳定钢的组织 ,以保持钢件的形状和尺度。

运用关键

1.钢件淬火后应当即进行冷处理,然后再经低温回火,以消除低温冷却时的内应力;

2.冷处理首要适用于合金钢制的精密刀具、量具和精密零件。


8、火焰加热外表淬火

操作方法

用氧-乙炔混合气体焚烧的火焰,喷射到钢件外表上,疾速加热,当到达淬火温度后当即喷水冷却。

意图

提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍保持一定的韧性。

运用关键

1.多用于中碳钢制件,通常淬透层深度为2~6mm;

2.适用于单件或小批量生产的大型工件和需求部分淬火的工件。


9、感应加热外表淬火

操作方法

将钢件放入感应器中,使钢件表层发生感应电流,在极短的时刻内加热到淬火温度,然后喷水冷却。

意图

提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持一定的韧性

运用关键

1.多用于中碳钢和中碳合金不锈钢制件;

2. 因为趋夫效应,高频感应淬火淬透层通常为1~2mm,中频淬火通常为3~5mm,高频淬火通常大于10mm。


10、渗碳

操作方法

将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950℃并保温,使钢件便面取得必定浓度和深度的渗碳层。

意图

提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持一定的韧性。

运用关键

1.用于含碳量为0.15%~0.25%的低碳钢和低合金钢制件,通常渗碳层深度为0.5~2.5mm;

2.渗碳后有必要进行淬火,使外表得到所需的马氏体,以达到渗碳的意图。


11、氮化

操作方法

利用在500~600℃时氨气分化出来的活性氮原子,使钢件外表富含氮原子,构成氮化层。

意图

提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。

运用关键

多用于富含铝、铬、钼等合金元素的中碳合金不锈钢,以及碳钢和铸铁,通常氮化层深度为0.025~0.8mm。


12、氮碳共渗

操作方法

向钢件外表一起渗碳和渗氮。

意图

提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。

运用关键

1.多用于低碳钢、低合金不锈钢以及结构钢制件,通常氮化层深0.02~3mm;

2.氮化后还要淬火和低温回火。


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