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鋼鐵材料的一般(bān)熱處(chù)理
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名稱 |
熱處理過程 |
熱處理目的 | |||
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1.退 火 |
將鋼件加(jiā)熱到(dào)一定(dìng)溫度,保溫(wēn)一定時間,然後緩慢冷卻到(dào)室溫 |
①降低鋼的硬(yìng)度,提高塑性,以利於切削加工及冷變形加工
②細化晶粒,均勻鋼的組織,改善鋼(gāng)的性能及為以後的熱(rè)處理(lǐ)作準備
③消除鋼中的內應力。防止零件加工後變形及開裂 | |||
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退
火
類(lèi)
別 |
(1)完全退火 |
將鋼件加熱到臨(lín)界溫度(不同鋼材臨界溫度也不同,一般是710-750℃,個(gè)別合金鋼的臨界溫度可達800—900ºC)以上30—50ºC,保溫一定時間,然後隨爐緩慢冷卻(或(huò)埋在沙中冷(lěng)卻) |
細化晶粒,均勻(yún)組織,降低硬(yìng)度,充分消除(chú)內應力完全(quán)退火適(shì)用於含碳量(質量分數)在O.8%以下的鍛件或鑄鋼件 | ||
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(2)球化退火 |
將鋼件加熱到臨(lín)界溫度以上20~30ºC,經過(guò)保溫以後,緩慢冷卻(què)至500℃以下再出爐空冷(lěng) |
降低鋼的硬度,改(gǎi)善切削性(xìng)能,並為以後淬火作好準備,以減少淬火後變(biàn)形和開裂,球化(huà)退火(huǒ)適用於(yú)含碳量(質量分數(shù))大(dà)於O.8%的碳素鋼和(hé)合金工具鋼 | |||
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(3)去應力退火 |
將鋼件加熱到500~650ºC,保溫一定時間,然後緩慢冷卻(一般采用隨爐冷卻) |
消除鋼件焊接和冷(lěng)校直時產生的內應力,消除精密零件切削加(jiā)工時產生的內應力,以防止以後加工和用(yòng)過程中發生(shēng)變形
去應力退火適用於各種鑄件(jiàn)、鍛件(jiàn)、焊接件和冷擠壓件(jiàn)等 | |||
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2.正火 |
將鋼件加熱到(dào)臨界溫度以上40~60ºC,保溫一定時間,然後在空氣中冷卻 |
①改善組織結構和切削加工性能
②對機械性能要(yào)求不高(gāo)的(de)零件,常用正火作為最終熱處理
③消除內應(yīng)力 | |||
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3. 淬火 |
將鋼件加熱到淬火溫度,保溫一段時間,然後在水、鹽(yán)水或油(個別材料在空氣中)中急速(sù)冷卻 |
①使鋼件(jiàn)獲得較高的硬度和耐磨性
②使鋼件在回火以後得(dé)到某種特殊性能,如較高的強度、彈性和(hé)韌(rèn)性等 | |||
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淬
火
類
別 |
(1)單液淬火 |
將鋼件加熱到淬火溫度,經過保溫以後,在(zài)一種淬(cuì)火劑(jì)中冷卻
單液淬火隻(zhī)適用於形狀比(bǐ)較簡單,技術要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時,對於直徑或厚度大於5~8mm的碳素鋼件,選用鹽水或水冷卻;合金鋼件選用油冷卻 | |||
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(2)雙液淬火 |
將鋼件加熱到淬火溫度(dù),經(jīng)過保溫以後,先在水中快速冷卻(què)至300—400ºC,然後移人油中冷卻 |
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(3)火焰(yàn)表麵淬火 |
用乙炔和(hé)氧氣混合燃燒的火焰(yàn)噴射到零件表麵,使零件迅速加(jiā)熱到淬火溫度,然後立即用水(shuǐ)向零件表麵噴(pēn)射, 火(huǒ)焰表麵淬火適用於單件或小批生產、表麵要(yào)求硬而耐磨,並能承受衝擊(jī)載荷的大型中碳鋼和中碳合金(jīn)鋼件,如曲(qǔ)軸、齒輪和導軌等 |
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(4)表麵感應淬
火 |
將鋼件放在感應器中,感應器(qì)在一定頻率的交流電的(de)作用下產生磁場,鋼件在磁場作用下產生感應電流,使鋼件表麵迅速加熱(2一lOmin)到淬火溫度,這時(shí)立即將水噴射(shè)到(dào)鋼件(jiàn)表麵。
經表麵感應淬火的零件,表麵硬而耐磨,而心部保持著較好的強度和韌性。
表麵感應淬火適用於中碳鋼和中等含碳量的(de)合金鋼件 |
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4.回火 |
將淬火(huǒ)後的鋼件(jiàn)加熱到臨界溫度以(yǐ)下,保溫一段時間,然後(hòu)在空氣或油中冷(lěng)卻
回火是緊接著(zhe)淬火以後進行的,也(yě)是熱處理的(de)最後一道工序 |
①獲得所需的力(lì)學性能。在通(tōng)常情況下,零件淬火後的強度和硬(yìng)度(dù)有很大提高,但塑性和韌性卻有(yǒu)明顯降低,而零件的實際(jì)工作條件要求有良好(hǎo)的強度和(hé)韌性(xìng)。選(xuǎn)擇適當的回火(huǒ)溫度(dù)進行回火後,可以獲得所需(xū)的(de)力學性能
②穩定組織,穩定尺(chǐ)寸
③消除內應力 | |||
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(1)低溫回火 |
將淬硬的鋼件加熱到150-50ºC,並在(zài)這個溫度保溫一定時間(jiān),然後在空(kōng)氣(qì)中冷卻,低溫(wēn)回火多用於切削刀(dāo)具(jù)、量具、模具、滾動軸承(chéng)和滲碳零件等 |
消除鋼件因淬火而產生的內應(yīng)力 | ||
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類
別 |
(1)中溫回火 |
將淬火的鋼件加(jiā)熱到350~450%,經保(bǎo)溫一段時間冷卻下來,一般用於各類彈簧及熱衝模等零件 |
使鋼件獲得較高的彈性、一定的韌性和(hé)硬度 | ||
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(1)高溫回火 |
將淬火後的鋼(gāng)件加熱到(dào)500~650ºC,經過保溫以後冷卻,主要用於要求高強度、高韌性的(de)重要(yào)結構(gòu)零件,如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連杆等 |
使鋼件獲得較好的綜合(hé)力學(xué)性能,即較高的強度和韌性及足夠的硬度,消除鋼件因淬火而產生的(de)內應力 | ||
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5.調質 |
將淬火後的鋼件進行高溫(500~600ºC)回火多用於重要的結構零件,如軸類、齒輪、連(lián)杆等調質一般是在粗加工之後進行的 |
細化晶粒,使鋼件獲得較高韌性和足夠的(de)強度,使其具有良好的綜合力學性能 | |||
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6.
時(shí) 效 處(chù) 理 |
(1)人工(gōng)時效 |
將經過淬火的鋼件加熱到100~160℃,經過(guò)長時(shí)間的保溫,隨後冷卻 |
消除內應(yīng)力(lì),減少零件變形,穩定尺寸,對精度要求較高的零件更為重要 | ||
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(2)自然時效 |
將(jiāng)鑄件放在露天;鋼件(如長軸、絲杠等)放在海水中或長期懸吊或輕輕敲打 要經自(zì)然時效的零(líng)件,最好先進行(háng)粗加工(gōng) | ||||
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7.化學熱處理 |
將鋼件放到含有某些活性原子(如碳、氮、鉻(gè)等)的化學介質中,通過加熱、保溫、冷卻等方(fāng)法,使介質中的某些原子滲入到鋼(gāng)件的表層,從而(ér)達到改變鋼件表層的化學成分,使鋼件表(biǎo)層具有某種特殊的性能 |
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化
學
熱
處
理(lǐ) |
(1)鋼滲的碳 |
將碳原子滲入鋼件表層
常用於耐磨並受衝擊的零件,如:輪、齒輪、軸、活塞銷等 |
使表麵具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨(mó)性,而中心仍保持高(gāo)的韌性 | ||
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(2)鋼滲的氮 |
將(jiāng)氮原子滲入鋼件表層
常用於重要(yào)的螺(luó)栓、螺母、銷釘等零(líng)件 |
提高鋼件表層的硬度、耐磨性、
耐蝕性 | |||
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類
別 |
(3)鋼的氰(qíng)化(huà) |
將碳和氮原(yuán)子同時滲人到鋼件表層適(shì)用於低碳鋼、中碳(tàn)鋼或合金鋼零件,也可用於高速鋼刀具 |
提高鋼件表層的硬(yìng)度和耐(nài)磨性 | ||
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8.發黑 |
將金屬(shǔ)零件放在很濃的(de)堿和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬零件表麵生成一層(céng)帶有磁性的四氧化三(sān)鐵薄膜(mó)常用於低碳鋼、低碳合金工(gōng)具(jù)鋼
由於材料和其他因素的影響,發黑層的薄膜顏色有藍黑色、黑色、紅棕色、棕褐色等,其厚度為0.6~O.8µm |
防鏽、增加金(jīn)屬表(biǎo)麵美觀和光(guāng)澤,消除淬火過程中的應力 | |||
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