中職《金屬材料與熱處理》拓展閱讀8 金屬材料熱處理工藝與技術分析

金屬材料熱處理工藝與技術分析金屬材料熱處理工藝與技術關系到產品質量的優(yōu)劣，而且提高熱處理技術可以使熱處理工藝更加節(jié)能勢在必行。目前，我國目前的熱處理設備和工藝更新?lián)Q代非常緩慢，難免會出現這樣那樣的失誤，導致加工工件斷口遺傳現象，脫碳和氧化現象等。同時金屬材料的熱處理工藝落后，即使是同一生產車間處理的工件，往往也會由于滲碳工藝不足而降低使用壽命?？偟膩碚f，目前熱處理技術存在著自動化、專業(yè)化程度偏低問題。新發(fā)展的工藝與技術中，應用液體和氣體燃料，利用這些熱源可以使浮動粒子進行間接加熱，不僅大大降低了企業(yè)能耗，而且也可以達到需要的目的。1金屬材料的分類金屬材料在現代各行各業(yè)中發(fā)揮著重要作用。其具有耐熱、耐寒等特點，而且隨著多孔金屬材料和納米金屬材料的不斷應用，研究領域正在不斷增大。多孔金屬材料：多孔金屬材料集高溫和高強度等諸多優(yōu)點于一身的功能性材料。從起落架到安全墊都可以看到多孔金屬材料的身影。多孔金屬材料是優(yōu)良的傳熱介質.不斷具有較好的通透性和很高的特熱性柜，而且孔隙結構中彌敞分布著大量的有方向性的或隨機的孔洞，這種孔隙結構具有優(yōu)良的隔熱性能。同時也因為壓力降與結構的積弗補了層流對流換熱的低傳熱系數。多孔金屬結構是目前任何其它加工方法所不能得到的，而且正朝著材料導熱能力的方向發(fā)展。2金屬材料熱處理新工藝與技術近年來，金屬材料熱處理出現了許多新工藝，這些新工藝在節(jié)能減排上起到了很大的作用，而且還可以使材料硬度更高、性能更佳，大大改善傳統(tǒng)工藝存在的不足。2.1淬火工藝技術“蘸火”起源于工藝處理的方法，其目的是使過冷奧氏體配合以不同溫度的回火，以大幅滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以將金屬工件加熱到某一適當溫度并浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能。當淬火時的快速冷卻到一定程度時工件便會發(fā)生扭曲變形甚至開裂，也有的產生的表面殘余應力會造成冷裂紋，回火有完全淬火和不完全淬火淬火后金屬的奧氏體碳含量也增加，淬火后要根據具體情況加以調整。加熱與保溫時要選擇合理選擇淬火介質和冷卻方式，冷卻階段可有效減少馬氏體轉變的內應力，同時通過快速加熱實現局部淬火。保溫一定時間，再以大于臨界淬火速度冷卻，使過冷奧氏體轉變成為馬氏體組織的過程。馬氏體是奧氏體通過無擴散型相變轉變成的亞穩(wěn)定相。一般在低碳鋼中具有較高的塑性和強度，淬火后發(fā)生馬氏體轉變而鐵素體不發(fā)生變化，最終將鋼加熱Ac3溫度以上。但如果超過太多，工件沖擊韌性下降，同時脆性增加，并且也不能達到要求的性能。目前，隨著測試技術的不斷完善，循環(huán)快速加熱淬火的強度也逐漸升高，鋼經過多次相變重結晶可使晶粒細化，而普通低碳鋼通過低沮回火可獲得良好效果。中碳鋼淬火的斷裂韌性比普通淬火的幾乎提高一倍，對其采用快速、短時加熱。在馬氏體板條外面包著一層厚100~200朋殘余奧氏體，能有效提高斷裂韌性．如果采用快速，就會使其強度和耐磨性比其它冷作模的韌性得到大幅度提升。2.2合理的工藝手段金屬材料具有復雜的晶體結構，滲碳體塑性和韌性幾乎為零，不發(fā)生同素異構轉變。常用鑄鋼主要用于受力不大，韌性好的機械零件。金屬的熱處理是將金屬在固態(tài)下進行保溫和冷卻，以為后續(xù)的機械加工或進一步的熱處理做準備。加熱是各種熱處理中的主要環(huán)節(jié)，其目的是將加熱到奧氏體狀態(tài)的鋼快速冷卻到A1以下，然后連續(xù)冷卻至室溫，主要作用降低硬度，從而為淬火做好組織準備。2.3超硬涂層技術即對金屬材料內部不作任何處理。在現有的金屬材料熱處理技術中采用超硬涂層技術使金屬材料表面硬度得到有效提高。2.4真空熱處理技術真空熱處理技術能減少有毒氣體的排放，有明顯的節(jié)能效果和環(huán)保效果。不但可以有效防止金屬材料變形。而且還可以克服了傳統(tǒng)熱處理技術的不足。2.5熱處理CAD技術熱處理CAD技術可以分為完全退火和等溫退火等。這需要說明的是完全退火應用比較寬泛，而去應力退火會引起鋼件在加工過程中產生變形或裂紋。熱處理CAD技術能夠有效預見金屬材料熱處理效果，能夠避免較多的不必要問題。3金屬材料熱處理變形的控制3.1做好預處理金屬材料的在預處理過程中，除了要嚴格控制：pH值外，還要增加工序。采用的保護性氣體可使鐵坯表面的油垢在高溫下分解和蒸發(fā)，同時還能對含碳量較高的鐵坯起表面脫碳作用，這種鐵坯處理法適用于鑄鐵坯體及厚鋼板成型鐵坯的表面處理。還有的預處理的方法是根據品種、鑄鐵坯的璧厚清除表面夾雜，經過噴砂后發(fā)現缺陷應加以焊補。3.2合理配置零件結構金屬零件厚的部分冷得慢、薄的部分冷得快，因而應盡可能縮減工作的薄厚差異。為了確保零件截面均勻，應當對零件結構進行設計。隨著金屬材料熱處理工藝及技術同樣在不斷發(fā)展，金屬材料熱處理技術的應用促使了金屬產品質量得到提升。金屬材料熱處理后再開展機械加工，可以實現對金屬材料熱處理變形的控制。同時，在進行金屬熱處理中可控氣氛應用較為廣泛。總之，工業(yè)生產中，需要提高金屬材料的機械性能。在設計