热处理工序在工艺过程中的作用(钢的热处理)

Posted 2023-06-02

篇首语：天下之事常成于困约，而败于奢靡。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了热处理工序在工艺过程中的作用(钢的热处理)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1.热处理

将钢在固态下用过加热、保温和以不同的方式冷却，来改变钢的内部组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。

2.热处理的意义

热处理是机器零件及工具制造过程中的重要工序，对发挥金属材料的潜力、改善零件的使用性能、提高产品质量、延迟使用寿命有着极其重要的意义。

3.铁碳合金状态图

表示在极缓慢冷却或者加热情况下，不同铁碳合金在不同温度下所具有的组织或状态的图形。它是指定钢铁材料热处理工艺的理论依据。

4.退火

将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

常用退火方法及应用如下：

a.完全退火：主要用于亚共析钢件，目的是细化晶粒，改善组织和提高力学性能。

b.球化退火：主要用于共析钢和过共析钢件，目的是降低硬度，改善切削加工性能。

c.去应力退火：主要用于消除铸件、焊件、锻件结构的内应力，以稳定尺寸，减少变形。

5.正火

将钢加热到适当的温度，保温一定时间，然后在空气中冷却的热处理工艺方法。正火冷却的速度比退火快，过冷度稍大，因此正火后所获得的组织较细，强度、硬度较高。

正火的主要应用：

a.凡碳的质量分数小于45%的碳钢，都用正火替代退火；

b.过共析钢常用正火来消除网状渗碳体，为球化退火作组织上的准备；

c.对使用性能要求不高或大型的工作，常用正火代替调质。

6.淬火

将钢件加热到适当的温度，保温一段时间后快速冷却下来的一种热处理方法。淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性，使机械零件获得良好的综合力学性能。

7.表面淬火

使工件表面快速加热到淬火温度，而不等热量传到中心就迅速冷却，使表层获得硬而耐磨的马氏体组织，而心部仍保持原来的韧性较好的组织。表面淬火用钢一般是中碳钢或中碳合金钢。表面淬火长应用于齿轮、曲轴轴颈、凸轮等零件的表面硬化处理。

8.淬火介质

使加热的钢件冷却的物质。常用的有水、盐水和油类。水适用于碳素结构钢、低合金钢工具钢和碳素工具钢的淬火；盐水和碱水适用于低碳钢和中碳钢的淬火；油适用于合金钢及小截面或形状复杂的碳钢的淬火。

9.回火

将淬火钢重新加热到工艺预订的某一温度，经保温后再冷却到室温的热处理工艺方法。回火的目的是减少或消除淬火应力，调整钢的力学性能，稳定钢件的尺寸和组织。

a.低温回火（150-250℃）：

材料硬度为58-64HRC，适用于要求高硬度、耐磨性好的零件，如刀具、模具等。

b.中温回火（350-450℃）：

材料的硬度为35-45HRC，适用于要求高弹性和高屈服强度的零件，常用于各种弹簧和锻模的回火。

c.高温回火（500-600℃）：

材料的硬度为200-330HRS，适用于要求具有较高强度和韧性较好的综合力学性能的零件，常用于传动件和紧固件，如齿轮、连杆、螺栓和轴等。

d.调质处理：

生产中常把淬火后进行高温回火的热处理工艺方法统称为调质处理。

10.渗碳

它是一种使介质分解出来的活性碳原子渗入工件表层，提高表层组织中碳的质量分数，经淬火及低温回火使工件表层具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原来的组织和性能的热处理工艺方法，渗碳主要用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20CrMnTi等。

11.渗氮

它是一种在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺方法。渗氮的木木哒在于更大地提高钢件表面硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。渗氮用钢以中碳合金钢为主，如38CrMoAlA.