金屬材料進(jìn)行熱處理的意義
來源:新鄉(xiāng)市天馬工業(yè)爐有限公司 發(fā)布時(shí)間:2018-06-21 01:57 瀏覽次數(shù):次
熱處理是指將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定溫度,保溫一段時(shí)間,然后以預(yù)定的方式冷卻,從而得到所需性能的一種加工工藝。研究金屬材料的熱處理的主要原因:了解金屬材料的特性及其內(nèi)部力學(xué)性能,便于充分的利用;了解金屬材料的成分,溫度,結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,以及改變結(jié)構(gòu)和性能的方法。金屬材料熱處理的方法:退火:將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間,然后使它慢慢冷卻。正火:將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。
淬火:將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時(shí)間,然后很快放入淬火劑中,使其溫度驟然降低,以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。回火:將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻。熱處理的目的是:改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),從而改善工件的工藝性能、使用性能,挖掘鋼材的潛力,延長(zhǎng)零件的使用壽命,提高產(chǎn)品質(zhì)量。節(jié)約材料和能源。鋼的普通熱處理工藝方法
(1)鋼的退火 通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時(shí)間,然后緩慢地隨爐冷卻。此時(shí),奧氏體在高溫區(qū)發(fā)生分解,從而得到比較接近平衡狀態(tài)的組織。一般中碳鋼經(jīng)退火后消除了殘余應(yīng)力,組織穩(wěn)定,硬度較低有利于下一步進(jìn)行切削加工。
(2)鋼的正火 通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3線以上,保溫一段時(shí)間,然后進(jìn)行空冷。由于冷卻速度稍快,與退火組織相比,組織中的珠光體量相對(duì)較多,且片層較細(xì)密,故性能有所改善,細(xì)化了晶粒,改善了組織,消除了殘余應(yīng)力。對(duì)低碳鋼來說,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光潔度;對(duì)于高碳鋼,則正火可消除網(wǎng)狀滲碳體,為下一步球化退火及淬火作好組織準(zhǔn)備
(3)鋼的淬火 鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時(shí)間,然后放入各種不同的冷卻介質(zhì)中快速冷卻,以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。
(4)鋼的回火 通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度,經(jīng)過適當(dāng)時(shí)間的保溫后,冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由于鋼經(jīng)淬火后得到的馬氏體組織硬而脆,并且工件內(nèi)部存在很大的內(nèi)應(yīng)力,如果直接進(jìn)行磨削加工則往往會(huì)出現(xiàn)龜裂,一些精密的零件在使用過程中將會(huì)引起尺寸變化從而失去精度,甚至開裂。因此,淬火鋼必須進(jìn)行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得各種不同的性能。 加熱溫度碳鋼普通熱處理的加熱溫度,原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30~50℃選定。但生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)工件實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。熱處理加熱溫度不能過高,否則會(huì)使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低,也達(dá)不到要求。 將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間,然后使它慢慢冷卻,稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度,經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒,提高鋼的力學(xué)性能,減少殘余應(yīng)力;同時(shí)可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力,又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備,故退火是屬于半成品熱處理,又稱預(yù)先熱處理。通過熱處理可以改變鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而改變其工藝性能和使用性能,最大限度的利用鋼材的潛力,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)零件的使用壽命。節(jié)約材料和能源。