淺析機械加工熱處理加工技術(shù)

1、淺析機械加工熱處理加工技術(shù)摘要：熱處理加工技術(shù)是一種重要的零件加工技術(shù)， 在機械加工、 生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用 廣泛。 熱處理加工技術(shù)涉及的專業(yè)知識較多，為合理應(yīng)用熱處理加工技術(shù)，保證 機械零件加 工質(zhì)量，有必要對其進行深入探究。本文對熱處理加工技術(shù)相關(guān)細(xì)節(jié) 進行探討，以供 參考。關(guān)鍵詞：機械加工；零件；熱處理加工；技術(shù)根據(jù)不同的處理方法，熱處理加工技術(shù)有多種分類，以鋼組織性能變化、加 熱、 冷卻方式可將熱處理分為普通熱處理、外表熱處理以及其他熱處理。本文結(jié) 合機械加 工相關(guān)內(nèi)容，重點對普通熱處理相關(guān)環(huán)節(jié)進行探討。1 熱處理中的退火技術(shù)退火指將鋼加熱至預(yù)定溫度后保溫，而后進行緩慢冷卻的一種處理工藝。機

2、械 加工中退火可提升鋼材性能，方便加工工作的順利進行。退火處理后鋼材硬度得以改變，降低切削加工難度。 同時，消除鋼材內(nèi)部應(yīng)力， 防止零件加工中發(fā)生 變形。另外， 對鋼材晶粒進行細(xì)化，為最終熱處理做好充分準(zhǔn)備。退火山完全退 火、等溫退火、球 化退火等之分，其中完全退火指將加工零件加熱至Ac3+3050°C 保溫后緩冷退火。該操作適合應(yīng)用在亞共析鋼材質(zhì)制作的零件中。等溫退火時將 鋼材加熱至適當(dāng)溫度，如 為亞共析鋼加熱至AC3+3050 C,如為過共析、共析鋼加熱至Acl+3050°C,保溫后將 其快速冷卻至 Ari 以下的某一溫度停留，完成相 變后出爐空冷。等溫退火可使匸件在

3、爐中的停留時間大大縮短。適合孕育期長的 合金鋼。球化退火是球狀化鋼中滲碳體的 退火工藝。將工件加熱至 Acl+3050°C 保溫后緩凝，或?qū)⑵浣禍刂?Ari 以下溫度進行 保溫待滲碳體球化后出爐空冷。 該 處理方法適合應(yīng)用在過共析、 共析鋼的零件加工中。2 熱處理中的正火技術(shù)正火指將機械加工零件的鋼材加熱至對應(yīng)溫度保溫后進行空冷處理不同材質(zhì)的加熱溫度如表 1 所示。通過正火處理，可消除過共析鋼中的網(wǎng)狀二次滲碳 體，為 球化退火做組織準(zhǔn)備。對于普通零件而言，如需改善切削性能，可對低碳 鋼進行正火 處理，中碳鋼進行正火或退火處理，高碳鋼進行球化退火處理。3 熱處理中的淬火技術(shù) 淬火是 u

4、 前應(yīng)用最為廣泛的熱處理加工技術(shù)、通過淬火可獲得馬氏體組織，進鋼性能的進一步提升。其中如零件材質(zhì)為亞共析鋼，應(yīng)將淬火溫度控制在Ac3+3050°C。共析鋼的淬火溫度為 Ac 1+30八50 Co過共析鋼的淬火溫度為Acl+3050 C,如淬火溫度高于 Accm,淬火處理后奧氏體晶粒變得粗大，影響鋼 的耐磨 性、硬度等性能。淬火處理時需要使用淬火介質(zhì)，其中水和油是應(yīng)用率較 高的淬火介 質(zhì)。水具有較強的冷卻能力，適合在形狀簡單的碳鋼件零件中應(yīng)用。油在低溫悄況下冷卻效果較理想，但在高溫時的冷卻性能大大降低，適合應(yīng)用于 小尺寸的碳鋼與合金 鋼零件的淬火處理。另外硝鹽水溶液、聚乙烯醇是工業(yè)上經(jīng)

5、 常使用的淬火介質(zhì)。研究 發(fā)現(xiàn)，使用合理的淬火方法可彌補介質(zhì)的缺乏。淬火方 法包括單液淬火法、雙液淬火 法、分級淬火法、等溫淬火法。其中單液淬火法指 在一種介質(zhì)中將加熱零件連續(xù)冷卻 至室溫的淬火方法，其具有實現(xiàn)自動化方便、 操作簡單等優(yōu)點。雙液淬火法指先將零 件在冷卻能力較強的介質(zhì)中冷卻， 而后在 冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的一 種方法。該種淬火方法可獲得理想的 冷卻效果，不過操作難度較大，常用于大型合金 鋼件及形狀復(fù)雜的碳鋼件零件加 工中。分級淬火法指在 Ms 附近的堿浴中或鹽浴中淬 火，當(dāng)內(nèi)外溫度到達均勻后 取出緩冷。分級淬火可降低零件內(nèi)應(yīng)力，適合應(yīng)用在小尺 寸零件加工中。等溫淬

6、火法指將加工零件在稍高于 Ms 堿浴或鹽浴中進行足夠時間的 保溫，以獲得貝氏 體組織。處理后零件的綜合力學(xué)性能得以明顯提升，適合應(yīng)用在要 求較高及形狀 復(fù)雜的小型零件加工中。4熱處理中的回火技術(shù)回火指將淬火鋼加熱至 A1 以下的某溫度保溫后進行冷卻的一種方法。通過 回火 處理可將淬火內(nèi)應(yīng)力加以消除或減小，防止開裂、變形。同時，可對零件的 韌性、硬 度進行調(diào)整，獲得預(yù)期的力學(xué)性能。另外，回火可促進零件材質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?接近平衡或平 衡的組織，防止使用過程中變形?；鼗鹛幚頃r隨著溫度的升高加工 零件的力學(xué)性能整 體上呈現(xiàn)出硬度、強度降低，韌性、塑性升高的變化。其中當(dāng) 低于200°C時，因馬氏 體

7、中碳化物彌散析出，鋼硬度并不會下降。當(dāng)溫度在200八300°C時，高碳鋼的硬度會有所提升。但當(dāng)溫度超過 300° C時，F(xiàn)e3C粗化，馬氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變，硬度呈現(xiàn)直 線下降。研究發(fā)現(xiàn)，淬火鋼的韌性并非隨著溫 度的升高一直提高，即，在某些溫度范 圉內(nèi)回火時，會出現(xiàn)沖擊韌性下降的情況 , 成為回火脆性?；鼗鸫嘈苑譃榈谝活惢鼗?脆性、第二類回火脆性。其中第一類回火脆性指在250350°C范圍內(nèi)回火時出現(xiàn)的脆性。出現(xiàn)這一悄況的原因在于滲碳 體和細(xì)小的薄片狀過渡碳化物在馬氏體片界面析出， 因此，回火處理時不能在該 溫度范圍內(nèi)。第二類回火脆性指在 500560°C

8、回火時后緩 冷時出現(xiàn)的脆性，主要 因鋼中受 Mn、Cr、Ni 元素影響，促使 Sn、Sb、P 等向原奧氏 體晶界偏聚。為避 免這一回火脆性的出現(xiàn)，可采取的方法有：回火后快速冷卻；如零 部件的截面較 大時，可參加 0.5%左右的 Mo. 1%左右的合金元素。另外，根據(jù)回火溫 度，可將 回火分為低溫回火、 中溫回火、高溫回火三類， 對應(yīng)的回火溫度分別為 150、 250 °、350500 °、500、650 °C。其中低溫回火適合應(yīng)用在滲碳件、高碳鋼等零件加工中。 中溫回火適合應(yīng)用在彈簧熱處理中。高溫回火適合應(yīng)用在齒輪、軸等零件加 工中， 可作為量具、高精密件的預(yù)備熱處理。5 結(jié)論為提高機械加工零件質(zhì)量及力學(xué)性能指標(biāo)，更好的滿足機械加工、生產(chǎn)要求 , 做 好熱處理加工技術(shù)尤為重要。一方面，熱處理加工工藝復(fù)雜，涉及的細(xì)節(jié)較多 , 技術(shù) 人員應(yīng)明確熱處理工序，把握相關(guān)工序的重點與難點。另一方面，需要技術(shù) 人員做好 研究，根據(jù)不同零件材質(zhì)，找到適宜的熱處理溫度，進行針對性人為干 預(yù)，促進機械 加工零件綜合性能的進一步提升。參考文獻：1 沈彥德 . 機械加工零件的熱處