鋼的熱處理知識(shí)
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,。
2.鋼的正火
正火是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,。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體,,對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格,提高綜合力學(xué)性能,,對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的,。
3.鋼的淬火
淬火是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,。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度,,但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有:水,、油,、堿水和鹽類溶液等。
4.鋼的回火
將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,,再用一定方法冷卻稱為回火,。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,,以取得預(yù)期的力學(xué)性能,。回火分高溫回火,、中溫回火和低溫回火三類,。回火多與淬火,、正火配合使用,。
⑴調(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火,。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能,,材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整,其強(qiáng)度,、塑性和韌性都較好,,具有良好的綜合機(jī)械性能。
⑵時(shí)效處理:為了消除精密量具或模具,、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸,、形狀發(fā)生變化,常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,,把工件重新加熱到100-150℃,,保持5-20小時(shí),這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理,,稱為時(shí)效,。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理,以消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定鋼材組織和尺寸,,尤為重要,。
5.鋼的表面熱處理
⑴表面淬火:是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻,,這樣就可以把表面層被淬火在馬氏體組織,,而心部沒有發(fā)生相變,這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的,。適用于中碳鋼,。
⑵化學(xué)熱處理:是指將化學(xué)元素的原子,借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力,,把它滲入到工件的表面層去,,來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝,。按照滲入元素的種類不同,,化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮,、氰化和滲金屬法等四種,。
滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,,再經(jīng)過淬火和低溫回火,,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性,。
滲氮:又稱氮化,,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度,、抗腐蝕性等,。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。
氰化:又稱碳氮共滲,,是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程,。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。
滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程,。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼,、特殊鋼的特性,,如耐熱、耐磨,、抗氧化,、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻,、滲硼,、滲硅等。