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熱處理工藝詳細介紹模板.doc

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月07日 11:32

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熱處理工藝具體介紹 表面淬火 鋼表面淬火 有些零件在工件時在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負荷、沖擊負荷作用下,它表面層承受著比心部更高應力。在受摩擦場所,表面層還不停地被磨損,所以對部分零件表面層提出高強度、高硬度、高耐磨性和高疲憊極限等要求,只有表面強化才能滿足上述要求。因為表面淬火含有變形小、生產(chǎn)率高等優(yōu)點,所以在生產(chǎn)中應用極為廣泛。 依據(jù)供熱方法不一樣,表面淬火關(guān)鍵有感應加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火等。 感應加熱表面淬火 感應加熱就是利用電磁感應在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流16mn焊管廠而將工件進行加熱。感應加熱表面淬火和一般淬火比含有以下優(yōu)點: 1。熱源在工件表層,加熱速度快,熱效率高 2。工件因不是整體加熱,變形小 3。工件加熱時間短,表面氧化脫碳量少 4。工件表面硬度高,缺口敏感性小,沖擊韌性、疲憊強度和耐磨性等全部有很大提升。有利于發(fā)揮材料地潛力,節(jié)省材料消耗,提升零件使用壽命 5。設(shè)備緊湊,使用方便,勞動條件好 6。便于機械化和自動化 7。不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱和化學熱處理等。 感應加熱基礎(chǔ)原理 將工件放在感應器中,當感應器中經(jīng)過交變電流控制電纜報價時,在感應器周圍產(chǎn)生和電流頻率相同交變磁場,在工件中對應地產(chǎn)生了感應電動勢,在工件表面形成感應電流,即渦流。這種渦流在工件電阻作用下,電能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面溫度達成淬火加熱溫度,可實現(xiàn)表面淬火。 感應表面淬火后性能 1。表面硬度:經(jīng)高、中頻感應加熱表面淬火工件,其表面硬度往往比一般淬火高2~3個單位(HRC)。 2。耐磨性:高頻淬火后工件耐磨性比一般淬火要高。這關(guān)鍵是因為淬硬層馬氏體晶粒細小,碳化物彌散度高,和硬度比較高,表面高壓應力等綜合結(jié)果。 3。疲憊強度:高、中頻表面淬火使疲憊強度大為提升,缺口敏感性下降。對一樣材料工件,硬化層深度在一定范圍內(nèi),隨硬化層深度增加而疲憊強度增加,但硬化層深度過深時表層是壓應力,所以硬化層深度增打疲憊強度反而下降,并使工件脆性增加。通常硬化層深δ=(10~20)%D。較為適宜,其中D。為工件有效直徑。 退火工藝 退火是將金屬和合金加熱到合適溫度,保持一定時間,然后緩慢冷卻熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體;共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體??偠灾嘶鸾M織是靠近平衡狀態(tài)組織。 退火目標 ①降低鋼硬度,提升塑性,以利于切削加工及冷變形加工。 ②細化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引發(fā)組織缺點,均勻鋼組織和成份,改善鋼性能或為以后熱處理作組織準備。 ③消除鋼中內(nèi)應力,以預防變形和開裂。 退火工藝種類 ①均勻化退火(擴散退火) 均勻化退火是為了降低金屬鑄錠、鑄件或鍛坯化學成份偏析和組織不均勻性,將其加熱到高溫,長時間保持,然后進行緩慢冷卻,以化學成份和組織均勻化為目標退火工藝。 均勻化退火加熱溫度通常為AC3+(150~200℃),即1050~1150℃,保溫時間通常為10~15H,以確保擴散充足進行,大道消除或降低北京到上海物流專線成份或組織不均勻目標。因為擴散退火加熱溫度高,時間長,晶粒粗大,為此,擴散退火后再進行完全退火或正火,使組織重新細化。 ②完全退火 完全退火又稱為重結(jié)晶退火,是將鐵碳合金完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻,取得靠近平衡狀態(tài)組織退火工藝。 完全退火關(guān)鍵用于亞共析鋼,通常是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時也用于它們焊接構(gòu)件。完全退火不適適用于過共析鋼,因為過共析鋼完全退火需加熱到ACM以上,在緩慢冷卻時,滲碳體會沿奧氏體晶界析出,呈網(wǎng)狀分布,造成材料脆性增大,給最終熱處理留下隱患。 完全退火加熱溫度碳鋼通常為AC3+(30~50℃);合金鋼為AC3+(500~70℃);保溫時間則要依據(jù)鋼材種類、工件尺寸、裝爐量、所選擇設(shè)備型號等多個原因確定。為了確保過冷奧氏體完全進行珠光體轉(zhuǎn)變,完全退火冷卻必需是緩慢,隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。 ③不完全退火 不完全退火是將鐵碳合金加熱到AC1~AC3之間溫度,達成不完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻退火工藝。 不完全退火關(guān)鍵適適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等,其目標是細化組織和降低硬度,加熱溫度為AC1+(40~60)℃,保溫后緩慢冷卻。 ④等溫退火 等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于AC3(或AC1)溫度,保持合適時間后,較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織,然后在空氣中冷卻退火工藝。 等溫退火工藝應用于中碳合金鋼和低合金鋼,其目標是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為AC3+(30~50)℃,過共析鋼加熱溫度為AC3+(20~40)℃,保持一定時間,隨爐冷至稍低于AR3溫度進行等溫轉(zhuǎn)變,然后出爐空冷。等溫退火組織和硬度比完全退火更為均勻。 ⑤球化退火 球化退火是使鋼中碳化物球化而進行退火工藝。將鋼加熱到AC1以上20~30℃,保溫一段時間,然后緩慢冷卻,得到在鐵素體基體多工位冷鐓機上均勻分布球狀或顆粒狀碳化物組織。 球化退火關(guān)鍵適適用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鑄造后空冷,所得組織是片層狀珠光體和網(wǎng)狀滲碳體,這種組織硬而脆,不僅難以切削加工,且在以后淬火過程中也輕易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到是球狀珠光體組織,其中滲碳體呈球狀顆粒,彌散分布在鐵素體基體上,和片狀珠光體相比,不僅硬度低,便于切削加工,而且在淬火加熱時,奧氏體晶粒不易長大,冷卻時工件變形和開裂傾向小。另外對于部分需要改善冷塑性變形(如沖壓、冷鐓等)亞共析鋼有時也可采取球化退火。 球化退火加熱溫度為AC1+(20~40)℃或ACM-(20~30)℃,保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時奧氏化是“不完全”,只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體,及少許過剩碳化物溶解。所以,它不可能消除網(wǎng)狀碳化物汽水分離器,如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在,則在球化退火前須優(yōu)異行正火,將其消除,才能確保球化退火正常進行。 球化退火工藝方法很多,最常見兩種工藝是一般球化退火和等溫球化退火。一般球化退火是將鋼加熱到AC1以上20~30℃,保溫合適時間,然后隨爐緩慢冷卻,冷到500℃左右出爐空冷。等溫球化退火是和一般球化退火工藝一樣加熱保溫后,隨爐冷卻到略低于AR1溫度進行等溫,等溫時間為其加熱保溫時間1。5倍。等溫后隨爐冷至500℃左右出爐空冷。和一般球化退火相比,球化退火不僅可縮短周期,而且可使球化組織均勻,并能嚴格地控制退火后硬度。 ⑥再結(jié)晶退火(中間退火) 再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上,保持合適時間,使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻等軸晶粒,以消除形變強化和殘余應力熱處理工藝。 ⑦去應力退火 去應力退火是為了消除因為塑性形變加工、焊接等而造成和鑄件內(nèi)存在殘余應力而進行退火工藝。 鑄造、鑄造、焊接和切削加工后工件內(nèi)部存在內(nèi)應力,如不立即消除,將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形,影響工件精度。采取去應力退火消除加工過程中產(chǎn)生內(nèi)應力十分關(guān)鍵。 去應力退火加熱溫度低于相變溫度A1,所以,在整個熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應力關(guān)鍵是經(jīng)過工件在保溫和緩冷過程中消除。為了使工件內(nèi)應力消除得更根本,在加熱時應控制加熱溫度。通常是低溫進爐,然后以100℃/H左右得加熱速度加熱到要求溫度。焊接件得加熱溫度應略高于600℃。保溫時間視情況而定,通常為2~4H。鑄件去應力退火保溫時間取上限,冷卻速度控制在(20~50)℃/H,冷至300℃以下才能出爐空冷。 正火工藝 正火工藝是將鋼件加熱到AC3(或ACM)以上30~50℃,保溫合適時間后,在靜止空氣中冷卻熱處理工藝。把鋼件加熱到AC3以上100~150℃正火則稱為高溫正火。 對于中、低碳鋼鑄、鍛件正火關(guān)鍵目標是細化組織。和退火相比,正火后珠光體片層較細、鐵素體晶粒也比較細小,所以強度和硬度較高。 低碳鋼因為退火后硬度太低,切削加工時產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象,切削性能差,經(jīng)過正火提升硬度,可改善切削性能,一些中碳結(jié)構(gòu)鋼零件可用正火替換調(diào)質(zhì),簡化熱處理工藝。 過共析鋼正火加熱刀ACM以上,使原先呈網(wǎng)狀滲碳體全部溶入到奧氏體,然后用較快速度冷卻,抑制滲碳體在奧氏體晶界析出,從而能消除網(wǎng)狀碳化物,改善過共析鋼組織。 焊接件要求焊縫強度零件用正火來改善焊縫組織,確保球墨管現(xiàn)貨焊縫強度。 在熱處理過程中返修零件必需正火處理,要求力學性能指標結(jié)構(gòu)零件必需正火后進行調(diào)質(zhì)才能滿足力學性能要求。中、高合金鋼和大型鍛件正火后必需加高溫回火來消除正火時產(chǎn)生內(nèi)應力。 有些合金鋼在鑄造時產(chǎn)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變,形成硬組織。為了消除這種不良組織采取正火時,比正常正火溫度高20℃左右加熱保溫進行正火。 正火工藝沖擊器比較簡便,有利于采取鑄造余熱正火,可節(jié)省能源和縮短生產(chǎn)周期。 正火工藝和操作不妥也產(chǎn)生組織缺點,和退火相同,補救方法基礎(chǔ)相同。

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