3X-熱處理-工藝學(xué)10

1、第三章 金屬熱處理1 概 述 金屬熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行加熱、保溫和冷卻，獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。 熱處理用于消除上一工藝過(guò)程所產(chǎn)生的金屬材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)上的某些缺陷，改善切削性能，還可進(jìn)一步提高金屬材料的性能，充分發(fā)揮材料性能的潛力。因此，大部分機(jī)器零件都要進(jìn)行熱處理。 金屬熱處理可分為: 整體處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理。 整體處理包括： 退火、正火、淬火和回火等；本表要熟記！表面熱處理和化學(xué)熱處理 主要有表面淬火、滲碳和滲氮等工藝。 鋼加熱和冷卻時(shí)的溫度變化曲線見(jiàn)圖3-2。 由圖可見(jiàn)，要想使共析鋼轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，必須將鋼加熱到Ac1以上；對(duì)于亞共析鋼必須加熱到

2、Ac3以上。 否則，難以達(dá)到應(yīng)有的熱處理效果。2 退火和正火 一、退火 退火是將金屬和合金加熱到適當(dāng)溫度保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝 按金屬成分和性能要求的不同，退火可分為: 1.完全退火 將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝。 器目的是通過(guò)完全重結(jié)晶細(xì)化晶粒，降低硬度,改善切削性能。多用于亞共析鋼的鑄、鍛件。 2.球化退火 使鋼件中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。 球化退火主要用于過(guò)共析鋼，目的是使網(wǎng)狀滲碳體球狀化，降低硬度、提高韌性，改善切削性能，為淬火作組織準(zhǔn)備。 3.去應(yīng)力退火 為了去除由于塑性變形加工、焊接等造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行

3、的退火。 主要用于消除用于消除鑄件、鍛件、焊接件和切削件的殘余應(yīng)力。二、正火 正火是將鋼材或鋼件加熱到或Accm以上3050，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。 把鋼件加熱到以上100150的正火則稱為高溫正火。 與退火類(lèi)似，冷卻速度比退火快。鋼件正火后的強(qiáng)度和硬度比退火稍高，但消除殘余應(yīng)力不徹底。又操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高，所以，正火常優(yōu)先采用。低碳鋼件可代替退火。3 淬火和正火 一、 淬火 淬火是將鋼件加熱到Ac3 或Ac1以上某一溫度，保持一定時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s獲得馬氏體和（或）貝氏體組織的熱處理工藝。 目的：提高鋼件的硬度和耐磨性，淬火不同回火，獲得各種需要的性能，是強(qiáng)

4、化鋼的主要方法。 淬火介質(zhì)：淬火冷卻時(shí)所用的介質(zhì)。 鋼的種類(lèi)不同，淬火介質(zhì)不同，常用介質(zhì)：水、油。 水便宜，冷卻能力較強(qiáng)，碳素鋼件用的多。 油冷卻能力較水低、成本高，但是，可以防止工件產(chǎn)生裂紋等缺陷，主要用于合金鋼淬火的場(chǎng)合。二 、回火 回火是鋼件淬硬后，再加熱至Ac1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。 其目的是穩(wěn)定組織，減少內(nèi)應(yīng)力，降低脆性，獲得所需性能。 下表為常見(jiàn)的回火方法及其應(yīng)用?；鼗鸱椒?加熱溫度 （） 力學(xué)性能 特點(diǎn)應(yīng)用范圍 硬度 （HRC）低溫回火150250 高硬度、耐磨性刃具、量具、冷沖模等5864中溫回火250500高彈性、韌性彈簧、鋼絲繩等3550高溫回火500650良好的綜合力學(xué)性能連桿、齒輪及軸類(lèi)20304 表面熱處理和化學(xué)熱處理 一、表面淬火 表面淬火是僅對(duì)工件表層進(jìn)行淬火的工藝。 目的：為了獲得高硬度的表面層和有利的殘余應(yīng)力分布，提高工件的硬度和耐磨性。 表面淬火加熱的方法很多，如感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱、激光加熱等。 二、化學(xué)熱處理 化學(xué)熱處理是將金屬和合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。 常用的有滲碳