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熱處理的工藝特點(diǎn)你都知道多少？

金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，近而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。
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2023-07

不銹鋼退火的過程中應(yīng)該注意哪些問題？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
1、保持氣壓：為了避免氣體泄漏，光亮爐中的維護(hù)氣體應(yīng)保持一定的正氣壓。如果維護(hù)氣體是氫氣，它通常應(yīng)該達(dá)到20千巴以上。 2、退火氣氛：純氫通常用作不銹鋼管的退火氣氛。氣氛的純度優(yōu)選高于99.99%。如果大氣中有另一種惰性氣體，純氫的純度可以適當(dāng)降低，但禁止含有過量的氧氣和水蒸氣。 3、應(yīng)注意退火溫度是否達(dá)到規(guī)定溫度：不銹鋼的熱處理通常是固溶熱處理或退火。該工藝的溫度范圍為1040~1120℃，加工過程中不銹鋼管也可在退火爐的檢查孔內(nèi)進(jìn)行檢查。退火區(qū)的不銹鋼管應(yīng)是白熾的，不會(huì)出現(xiàn)軟化和下垂。 4、爐子里一定沒有水蒸汽。首先，鉆孔前必須反復(fù)檢查爐體是否干燥。首次裝爐時(shí)，爐體材料必須烘干燥。二是檢查進(jìn)入爐子的不銹鋼管上是否有殘留的水漬。一些不銹鋼管可能有孔。此時(shí)，不要將積水帶入光亮爐，否則會(huì)對(duì)不銹鋼管加工過程產(chǎn)生負(fù)面影響。 5、爐體密封性能：光亮退火爐必須密封并與外界空氣隔離。通常氫氣被用作維護(hù)氣體。爐體只有一個(gè)排氣口。它的功能是促進(jìn)氫的點(diǎn)燃。檢查方法是在退火爐的每個(gè)接縫處擦水，觀察是否有氣體泄漏。容易泄漏的部分是退火爐進(jìn)出管材的地方。這里的密封圈容易磨損，需要經(jīng)常檢查和更換。
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2023-07

熱處理的正火與回火有何區(qū)別？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
1、正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點(diǎn)AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。 2、退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。 3、固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。 4、時(shí)效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí)，其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。 5、固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。 6、時(shí)效處理：在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫，使強(qiáng)化相沉淀析出，得以硬化，提高強(qiáng)度。 7、淬火：將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。
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2023-07

熱處理也需要使用到真空方法嗎？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
因?yàn)榻饘俟ぜ募訜?、冷卻等操作，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動(dòng)作來完成。這些動(dòng)作內(nèi)在真空熱處理爐內(nèi)進(jìn)行，操作人員無法接近，因此對(duì)真空熱處理電爐的自動(dòng)化程度的要求較高。同時(shí)，有些動(dòng)作,如加熱保溫結(jié)束后，金屬工件進(jìn)行淬火工序須六、七個(gè)動(dòng)作并且要在15秒鐘以內(nèi)完成。這樣敏捷的條件來完成許多動(dòng)作，很容易造成操作人員的緊張而構(gòu)成誤操作。因此，只有較高的自動(dòng)化才能準(zhǔn)確、及時(shí)按程序協(xié)調(diào)。金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)格的真空密封眾所周知。 因此，獲得和堅(jiān)持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對(duì)確保零件真空熱處理的質(zhì)量有著非常主要的意義。所以真空熱處理爐的一個(gè)關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封構(gòu)造。為了保證真空爐的真空性能，真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須道循一個(gè)基本原則，就是爐體要采用氣密焊接，同時(shí)在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄露的機(jī)遇。
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2023-07

熱處理常見的問題都有哪些？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
過熱從軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過熱。但要確切判斷其過熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現(xiàn)粗針狀馬氏體，則為淬火過熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時(shí)間太長(zhǎng)造成的全面過熱；也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴(yán)重，在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大，造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱，鋼的晶體粗大，會(huì)導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。 欠熱淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響托輥配件軸承壽命。淬火裂紋高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度；工作表面的原有缺陷（如表面微細(xì)裂紋或劃痕）或是鋼材內(nèi)部缺陷（如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等）在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中；嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火；前面工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等。
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2023-07

熱處理應(yīng)力對(duì)淬火裂紋的影響都有哪些？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
存在于淬火件不同部位上能引起應(yīng)力集中的因素(包括冶金缺陷在內(nèi)),對(duì)淬火裂紋的產(chǎn)生都有促進(jìn)作用,但只有在拉應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)(尤其是在最大拉應(yīng)力下)才會(huì)表現(xiàn)出來,若在壓應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)并無促裂作用。 淬火冷卻速度是一個(gè)能影響淬火質(zhì)量并決定殘余應(yīng)力的重要因素,也是一個(gè)能對(duì)淬火裂紋賦于重要乃至決定性影響的因素。為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速零件在高溫段內(nèi)的冷卻速度,并使之超過鋼的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。 就殘余應(yīng)力而論,這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值,故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的。其效果將隨高溫冷卻速度的加快而增大。而且,在能淬透的情況下,截面尺寸越大的工件,雖然實(shí)際冷卻速度更緩,開裂的危險(xiǎn)性卻反而愈大。這一切都是由于這類鋼的熱應(yīng)力隨尺寸的增大實(shí)際冷卻速度減慢,熱應(yīng)力減小,組織應(yīng)力隨尺寸的增大而增加,最后形成以組織應(yīng)力為主的拉應(yīng)力作用在工件表面的作用特點(diǎn)造成的。并與冷卻愈慢應(yīng)力愈小的傳統(tǒng)觀念大相徑庭。對(duì)這類鋼件而言,在正常條件下淬火的高淬透性鋼件中只能形成縱裂。避免淬裂的可靠原則是設(shè)法盡量減小截面內(nèi)外馬氏體轉(zhuǎn)變的不等時(shí)性。僅僅實(shí)行馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)的緩冷卻不足以預(yù)防縱裂的形成。
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2023-07

熱處理?xiàng)l件對(duì)加硫易切削鋼的影響

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
共焦掃描激光顯微鏡和Si2Mo電阻爐研究了熱處理?xiàng)l件對(duì)軋制態(tài)加硫易切削鋼中大尺寸延伸MnS夾雜物形狀控制的影響。結(jié)果顯示加熱速率、均熱溫度和均熱時(shí)間對(duì)延伸MnS夾雜物形狀斷面有很大的影響。在加熱速率為0.5～2K/s的連續(xù)加熱過程中，觀察到細(xì)長(zhǎng)的MnS開裂。另外，MnS的開裂程度與加熱速率的上升呈反向關(guān)系。結(jié)果，當(dāng)加熱速率為6K/s時(shí)未觀察到延伸MnS的分裂。在均溫實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)溫度低于1073K時(shí)MnS沒有明顯的形狀變化。而當(dāng)溫度為1473K時(shí)延伸MnS開裂并明顯地球化。相應(yīng)地在1473K，當(dāng)均熱時(shí)間從1小時(shí)增加到4小時(shí)時(shí)，夾雜物密度數(shù)值增加了，而平均長(zhǎng)度縮短了。只有當(dāng)均熱時(shí)間超過3小時(shí)或4小時(shí)，可以看到大量的MnS形狀從細(xì)長(zhǎng)變?yōu)榧忓N形或球形?；贐ibbsThompson關(guān)系和得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論了MnS夾雜物形狀演變的機(jī)制，MnS的形貌演變分為3個(gè)主要步驟：(1)首先，在加熱過程的開始階段，發(fā)生縱向收縮；(2)收縮之后在徑向產(chǎn)生擴(kuò)展和收縮導(dǎo)致細(xì)長(zhǎng)MnS的開裂；(3)漸漸地從開裂的部分形成球狀粒子。
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2023-07

熱處理變形如何校正？

發(fā)布時(shí)間： : 2023-07--31
⒈機(jī)械校正 采用機(jī)械或局部加熱的方法使變形工件產(chǎn)生局部微量塑性變形,同時(shí)伴隨著殘余內(nèi)應(yīng)力的釋放和重新分布達(dá)到校正變形的目的。常用的機(jī)械校正法有冷壓校正、淬火冷卻至室溫前的熱壓校正、加壓回火校正、使用氧-乙炔火焰或高頻對(duì)變形工件進(jìn)行局部加熱的”熱點(diǎn)”校正、錘擊校正等。機(jī)械校正的零件在使用、放置過程中或進(jìn)行精加工時(shí),由于殘余應(yīng)力的衰減和釋放可能部分地恢復(fù)原來的變形和產(chǎn)生新的變形。因此,對(duì)于承受高負(fù)荷的工件和精密零件,最好不要進(jìn)行機(jī)械校正。必須進(jìn)行機(jī)械校正時(shí),校正達(dá)到的塑性應(yīng)變應(yīng)該超過熱處理變形的塑性應(yīng)變,但校正塑性變形量必須控制在很小的范圍內(nèi),一般應(yīng)大于彈性極限應(yīng)變的10倍,小于條件強(qiáng)度極限的十分之一。校正要盡可能在淬火后應(yīng)即進(jìn)行,校正后應(yīng)進(jìn)行消除殘余應(yīng)力處理。熱處理變形工件的校正,要求操作者具有熟練的技術(shù)并很費(fèi)工時(shí),因此,校正自動(dòng)化是熱處理工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。 ⒉熱處理校正 對(duì)于因熱處理脹大或收縮變形而尺寸超差的工件,可以重新使用適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒▽?duì)其變形進(jìn)行校正。常用的熱處理校正法有： ⑴在ac1溫度下加熱急冷法對(duì)脹大變形的工件進(jìn)行收縮處理 工件不發(fā)生組織比體積變化的相變,因此,不會(huì)產(chǎn)生組織應(yīng)力,只產(chǎn)生因心部和表面熱收縮量不同而形成的熱應(yīng)力。急冷時(shí)工件表面急劇收縮對(duì)溫度較高塑性較好的心部施以壓應(yīng)力,使工件沿主導(dǎo)應(yīng)力方向產(chǎn)生塑性收縮變形,這是熱處理收縮處理的機(jī)理。鋼的化學(xué)成分不同,其熱傳導(dǎo)和熱膨脹系數(shù)不同,在ac1溫度下加熱后,鋼的塑性和屈服強(qiáng)度也不相同,靠熱應(yīng)力所能達(dá)到的塑性收縮變形效果不盡相同,一般碳素鋼和低合金鋼的收縮效果比較明顯,高碳高合金鋼的收縮效果則比較差。 收縮處理的加熱溫度應(yīng)根據(jù)ac1選擇,應(yīng)保證在水中激冷時(shí)不淬硬為原則,對(duì)奧氏體穩(wěn)定性差的碳鋼可采用稍高于ac1的溫度,以利用相變溫度區(qū)的相變超塑性達(dá)到最大的收縮效果。各類鋼的加熱溫度是;
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