机械热加工有哪些(干货丨如何选择机械加工热处理方式？)

Posted 2023-05-29

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热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，方便加工和提高成品的强度或硬度一种金属热加工工艺。这种工艺通常使用于CNC加工前后对钢材工件的处理。

CNC加工材料进行热处理的目的，主要是为了提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料、延长零件使用寿命。其次，通过热处理可以消除材料残余应力，改善性能，方便设备对材料进行切削加工。

CNC加工有哪些热处理方式

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火处理:

退火处理是指将金属零件加热到一定的高温，保持一段时间，然后让其自然冷却的一种金属热处理工艺。

其主要作用：

A、降低零件的硬度、改善切削加工性能；

B、消除零件残余应力，稳定尺寸、减少变形与裂纹概率；

C、细化晶粒，调整组织，消除材料组织缺陷；

D、均匀材料组织和成分，改善材料性能或为后续热处理工艺做组织准备。

正火处理

正火处理则是将金属零件加热到一定的高温，保持一段时间，然后让其在空气中利用喷水、喷雾、吹风等方式进行冷却，其与退火处理不同的是，其冷却速度要快一些，所以得到的材料组织要更细，机械性能也有所提高。

其主要作用：

A、去除材料的内应力；

B、降低材料的硬度、提高塑性；

淬火处理:

淬火处理是将金属零件加热到临界温度Ac3或者Ac1以上温度，保持一段时间，使之全部或者部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下进行马氏体转变的热处理工艺。

其主要作用：

A、大幅度提高零件的刚性、硬度、耐磨性和疲劳强度等；

B、满足某些特殊钢材的铁磁性、耐蚀性等物理、化学性能。

回火处理:

回火处理是将经过淬火硬化或正常化处理后的钢材再浸置于低于临界温度一段时间后，以一定的速度冷却下来，以增加材料的韧性的一种热处理方式。

其主要作用：

A、消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；

B、调整工件的硬度、强度、塑性和韧性、达到更好的性能要求；

C、稳定组织与尺寸、保证精度；

D、改善和提高加工性能。

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。

为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。

表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。

化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。

渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。