金屬材料熱處理手法? 1、熱處理概念:将金屬材料放入特定的介質中加熱,保溫和冷卻,來改變材料表面或内部的金相組織結構,來得到我們需要的材質特性作為機械工程師,我們也不必全面了解,隻需掌握一些常用材料的熱處理知識就夠了,我來為大家科普一下關于金屬材料熱處理手法?以下内容希望對你有幫助!
1、熱處理概念:将金屬材料放入特定的介質中加熱,保溫和冷卻,來改變材料表面或内部的金相組織結構,來得到我們需要的材質特性。作為機械工程師,我們也不必全面了解,隻需掌握一些常用材料的熱處理知識就夠了。
2、分類:
1)、普通熱處理:退火、正火、淬火、回火
2)、表面熱處理:表面淬火、化學熱處理(滲碳、滲氮、發黑(發藍))
一、退火
(1)工藝:将鋼加熱至适當溫度——保溫——緩慢冷卻(一般為随爐冷卻)
(2)目的:
A、改善鋼的鑄造、鍛軋、焊接後粗大而不均勻的組織,從而改善機械性能。
B、降低硬度,提高塑性,從而改善切削加工和冷壓加工的工藝性,為切削加工做準備。
C、改善組織,細化晶體,消除成分不均勻性,消除内應力,為零件的後續熱處理做準備。
(3)分類:完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火和去應力退火。
二、正火
(1)工藝:将工件加熱至Ac3以上30-50度——保溫——取出空冷/噴水/吹風冷卻。
(2)目的:使晶粒細化和碳化物分布均勻化。
(3)區别:功能和退火有點類似,但還是有區别,正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細一些,其機械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設備,生産率較高,退火,正火在同樣能達到要求的時候優先選擇正火,因為正火成本低卻效率高。
三、淬火
(1)工藝:将鋼加熱至臨界點以上——保溫一段時間——快速冷卻(水、油等淬冷介質)
(2)目的:提高鋼的強度,硬度,耐磨性,韌性,疲勞強度甚至鐵磁性,耐腐蝕性,淬火後鋼件變硬,但同時變脆,表面淬火的零件不僅能提高表面硬度、耐磨性,而且也可以獲得高的疲勞強度和強韌性。
四、回火(一般緊接着淬火進行,淬火後的工件應及時回火,通過淬火和回火的相配合,才可以獲得所需的力學性能)
(1)工藝:工件淬火後——重新加熱——保溫——空冷/水冷/油冷
(2)目的:
A、清除淬火産生的應力
B、改善零件綜合性能,降低工件的強度,硬度,提高塑性和韌性
C、穩定尺寸,保證精度
(3)區别:退火,正火一般發生在切削和淬火前,但是對于性能要求不高的工件也可代替回火,作為最終熱處理。
(4)分類:低溫回火、中溫回火、高溫回火、冷處理及低溫時效
五、調質(主要是防止材料變形,對于齒輪:齒根調質可以增強齒根彎曲強度)
(1)工藝:調質=淬火 高溫回火
(2)目的:處理要求有高的綜合力學性能的含碳0.38%~0.50%的中碳鋼及中碳合金鋼工件,如連杆、軸等,各種連接件及傳動件,調節材料強度和韌性,獲得綜合性能好的零件
六、滲碳、滲氮
1)、滲碳:
(1)工藝:就是将低碳鋼在滲碳的介質中,加熱到高溫(一般為900--950C),使活性碳原子滲入鋼的表面,以獲得高碳的滲層組織,随後經淬火和低溫回火。
(2)目的:滲碳的目的是提高鋼表層的硬度和耐磨性而心部仍保持韌性和高塑性
(3)注意:通常采用含碳量為0.15% ~0. 25%的低碳鋼及低合金鋼,但對大截面的零件或中心部分要求較高的強度及承受重載荷的零件,均采用含碳量為0.2%~0. 3%的鋼材進行滲碳
2)、滲氮
(1)工藝:将工件放在滲氮氣氛中,加熱到500~600℃,使工件表面滲入氮原子形成氮化物的過程,為了保證工件心部的力學性能,氮化前應進行調質等熱處理
(2)目的:滲氮較滲碳可獲得較高的硬度、耐磨性,氮化層不用淬火即可得到很高的硬度,滲碳58-62HRC,滲氮 67--72HRC,氮化在鋼件表面形成穩定的化合物層,所以氮化還可以提高鋼件的抗蝕性。
七、固溶處理
(1)工藝:将奧氏體不鏽鋼加熱到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奧氏體中,然後快速冷卻至室溫。
(2)目的:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體,并提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工或成型。
八、時效處理
1).人工時效
(1)工藝:低溫回火後,精加工前——加熱材料至100-150度——保溫5-20小時。
(2)目的:穩定精密制件的尺寸,消除殘餘應力
2).自然時效
(1)工藝:工件在室溫條件長時間放置
(2)目的:釋放殘餘應力,改善機械性能,穩定尺寸
九、發黑(發藍)
(1)工藝:加熱——堿性藥液浸泡——形成氧化膜
(2)目的:表面防腐蝕,防鏽
十、其他表面處理技術:電鍍、電泳、抛丸、噴砂、抛光、陽極氧化、拉絲、蝕刻、噴塗、噴砂、烤漆、酸洗鈍化等。
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