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如下就热处理工艺简明扼要的概括出12条工艺:
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1、退火
8 e; ^2 N2 ]: @& P! u& J- a% i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。
: }4 ^+ F8 O% b4 |% R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。$ C- _/ Q8 I' W: F! `
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 。
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$ b3 H) R- M9 F2、正火" j* `, D* r/ w6 X# N/ ?
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。
# z; M( Q* b8 A' }0 m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。
1 x( l* J% K! [0 H+ R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。
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3、淬火% q, d+ G, o* i8 y" C8 A4 ]+ Q
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。
2 H. t: `) g5 ]3 o1 ?! a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。; n( I1 L3 J' ?* ~/ d
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。- h% x2 X. w! D
$ T, v/ l1 P' w2 i% _. A4、回火
3 E( k/ ~9 |! U: _! U8 {0 F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。
0 y. _! \ S6 H: r7 H5 b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。6 R( e6 {+ n7 O8 M% b% \- |
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。8 |& R. G# x+ P; X" p7 v+ I
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5、调质
# H3 a# @( z) t9 K* S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。* x6 c. C, Y- Q1 E# ^$ |/ Z
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。
7 Y- D2 W. e- S; F/ g# F3 X- u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。
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6、时效
' r W2 [" h8 P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。" G: z. a/ B4 m
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。3 R+ l0 M5 J9 r p6 K
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。4 t6 ^6 {( k1 U) m7 D
4 O0 U+ L2 q5 U3 g& E7、冷处理
% g& {9 p/ z& i2 B4 l9 V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。# o# X% X$ X: c
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。
- R8 B& ]5 K; ~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。5 V& y7 a/ N$ A# G1 q$ \0 M
- k/ @! S; ^( N& q' G8 l8、火焰加热外表淬火+ A: b; ?' M8 ]
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。3 Z2 A' ^: D: z1 I$ U) _# a
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。# N8 y6 Y0 i3 b, |+ ?
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。" H6 w- e! \ t# U& u
+ R0 `' I. g- Q! `6 b* @/ h8 J5 b" N9、感应加热外表淬火
) ~+ H9 \& N2 h- Z: x; X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。
7 m$ ~5 T" \: b( M. O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。( e3 Q L# v* S9 X8 C$ i/ b
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。4 V2 f! ^) N# W: N4 J1 R# A) v
_ T6 d) A; u, b, i2 T' T10、渗碳
1 L4 ~ l- s* m/ ~. P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。
+ ~! }; k. @7 ?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。
% Y$ J3 P( n @0 m! y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。$ y& {. ^" P( E7 v1 ?' R6 h
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11、氮化
4 J6 b. d% n+ ^# Z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。
: C; e+ i; s/ S/ y$ r$ ]8 N$ U) d意图:提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。7 {1 ?, a1 j, T
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。
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12、氮碳共渗
& K4 B: {; V7 J, ]- Q: x操作方法:向钢件外表一起渗碳和渗氮。
+ L" X9 [& B4 ]- o0 ^; N" x意图:提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。
7 t. m4 |; ]( f: Z5 k. d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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