常见的金属热处理

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金属材料加工中的热处理与表面处理

金属材料加工中的热处理与表面处理

金属材料加工中的热处理与表面处理热处理是一种常见的金属材料加工方法,通过控制金属材料的加热和冷却过程,使得材料具备理想的力学性能和组织结构。而表面处理则是在金属材料表面形成一层保护膜或改变表面的化学和物理性质,以提高金属的耐蚀性能、装饰性和功能性。本文将详细介绍金属材料在加工过程中的热处理与表面处理技术及其应用。

一、热处理技术

1.1 固溶处理

固溶处理是一种常用的热处理方法,适用于合金材料。在固溶处理过程中,通过加热至固溶温度,使合金材料中的固溶体达到均匀溶解状态,然后通过迅速冷却进行固溶体的再结晶和形成新的组织结构。这种方法可以增加合金的强度和硬度,提高材料的耐磨性和耐腐蚀性能。例如,不锈钢经过固溶处理后,具备了优良的耐腐蚀性能,广泛应用于化工、海洋工程等领域。

1.2 淬火处理

淬火是一种通过突然冷却来改变金属材料的组织结构和性能的热处理方法。在淬火过程中,将金属材料加热至临界温度以上,然后迅速将其冷却至室温。这种急剧的冷却速度会导致金属材料产生马氏体转变,从而增加材料的硬度和强度。淬火适用于低合金钢、工具钢等材料的处理,常用于制作汽车零部件、工具等。

1.3 灭火处理

灭火处理是一种减缓金属材料淬火速度的热处理方法,可以调控材料的硬度和强度。在灭火处理过程中,将加热至临界温度以上的材料迅速浸入水、油或乳化液中,以降低冷却速度。灭火处理能够减少淬火产生的应力和变形,同时保持材料的韧性。这种方法常用于铝合金和高碳钢等材料的处理,广泛应用于航空航天、交通运输等领域。

二、表面处理技术

2.1 镀层处理

工程材料及金属热处理知识

工程材料及金属热处理知识

工程材料及金属热处理知识

工程材料是指用于机械、建筑、电气等领域的材料。它们通常需要具有高强度、耐腐蚀、耐磨损等特性。工程材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料。

金属材料是最常见的工程材料,包括铁、钢、铜、铝、镁等金属以及它们的合金。金属材料具有良好的导电性、导热性、高强度和塑性。常见的金属材料处理方法有退火、淬火、回火、冷作等。其中,淬火是加热金属到一定温度后迅速冷却,目的是增加材料的硬度和强度;回火则是通过再次加热金属来减轻淬火后的内应力,使得金属具有更好的韧性。

非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等。它们通常具有较低的密度、化学稳定性、耐腐蚀和绝缘性。热处理方法主要包括退火、烧结和化学处理。

复合材料是将不同材料组合在一起形成的新材料,如碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料等。这种材料结合了各种材料的优点,因此在许多领域都有广泛的应用。

金属的热处理是一种改变金属结构和性质的方法。经过热处理,金属可以获得更高的硬度、强度和耐蚀性。以下是一些金属热处理方法的描述:

退火:将金属加热到适当温度,保持一段时间后缓慢冷却。该方法可使金属软化、去除内部应力,并提高延展性和冲击性能。

淬火:将金属加热到一定温度,然后迅速冷却。这会使金属的组织产生变化,从而提高硬度和强度。

回火:通过在较低的温度下将金属加热一段时间,以达到减轻淬火后产生的内部应力的目的。

正火:将金属加热到适当的温度,然后在空气中自然冷却。这样的过程可以增加材料的硬度和强度。

淬化:使用醇类或水溶液使淬火后的金属变脆,然后在热水中浸泡一段时间来恢复其硬度和强度。

金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识

金属热处理是通过对金属材料进行加热、冷却和变形等一系列工艺

步骤,以改变材料的结构和性能的过程。它是一种重要的金属加工方法,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。本文将介绍

金属热处理的基本知识,包括热处理的目的、方法和常见的热处理工艺。

1. 热处理的目的

热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能,以满足不同

工业领域的需求。具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:•改善材料的硬度、强度和韧性;

•改变材料的晶粒大小和形态,提高材料的显微组织稳定性;

•消除金属材料中的内部应力,减少材料的变形和裂纹等缺陷;

•提高材料的耐腐蚀性能和抗疲劳性能;

•调整材料的磁性、导电性等特性。

2. 常见的热处理方法

热处理方法根据加热和冷却的方式可以分为几种常见形式:

2.1 退火

退火是最常用的热处理方法之一。退火的目的是通过加热和缓慢冷却来改善金属材料的结构和性能。退火有多种类型,包括完全退火、球化退火、正火退火等。完全退火是将材料加热到足够高的温度,然后缓慢冷却,使材料的晶粒重新长大,从而改善材料的韧性和塑性。

2.2 硬化

硬化是通过加热和快速冷却来提高金属材料的硬度和强度。硬化可以通过淬火、间歇冷却等方式实现。淬火是将材料迅速冷却到室温以

下,使材料的组织结构发生相变,形成硬质的马氏体或贝氏体,从而增加材料的硬度和强度。

2.3 回火

回火是在淬火后,将材料再次加热到适当的温度,然后缓慢冷却。回火可以消除材料的内部应力,提高材料的塑性和韧性。回火温度和时间的选择对材料的性能有着重要的影响。

热处理的种类及介绍

热处理的种类及介绍

热处理的种类及介绍

2009-05-26 11:19

常见热处理形式(种类):

1--正火

正火是为了细化材料晶粒,,均匀内部组织的热处理方法.目的是消除机械加工产生的内应力及压延等塑性加工时产生的纤维组织.

2--退火

退火是为了软化金属,调整结晶组织,去除内部应力,改善冷轧加工及切削性的热处理方法.根据使用目的,又可以分为完全退火,球化退火,去应力退火,中间退火等.

3--淬(念cui,而不是zan)火

淬火是金属经高温加热后快速冷却处理的热处理方法.目的是提高金属硬度,强度及耐磨性.根据冷却条件淬火有水淬,油淬,真空淬等形式.(多数情况下,淬火后的零件必须回火处理才能使用).

渗碳淬火是在低碳钢的表面渗入碳素后淬火处理的热处理方法.

高频淬火是指将含碳量0.3%以上的钢材通过感应加热使材料表面硬度提高的热处理方法.

火焰淬火是指用明火将材料表面加热处理的热处理方法.主要用来对材料表面的局部增加硬度.

4--回火

回火是金属件淬火后再加热到某一温度,然后以适当的速度冷却到常温的热处理方法.主要目的是调整材料硬度,提高韧性及消除内部应力.根据回火温度的不同分为低温回火和高温回火.回火温度越高,材料的硬度越低,韧性越高,否则反之.调质处理后的回火处理一般是高温回火.高频淬火,渗碳淬火的回火处理一般是低温回火.

5--调质

调质是淬火与高温回火处理相结合,调整金属硬度,强度及韧性的人处理方法.调质后的材料硬度为一般机械加工范围内的硬度.比如45#碳素结构钢为

HB200~270.

6--氮化

氮化是将氮元素扩散渗入材料表面是材料表面得以硬化的热处理方法.含有铝,铬,钼等元素的材料易通过氮化处理提高硬度

热分解法冶炼金属

热分解法冶炼金属

热分解法冶炼金属

热分解法是一种金属冶炼方法,主要用于提炼那些不活泼的金属。这种方法基于某些金属氧化物、卤化物或含金属的化合物在高温下不稳定,容易分解为纯金属和相应的非金属元素。

以下是一些使用热分解法冶炼的金属:

1. 银(Ag):可以通过加热其硝酸盐AgNO₃来得到。

2. 铂(Pt)和金(Au):这些贵金属可以从它们的硫化物中通过热分解得到。

3. 汞(Hg):汞可以由它的氧化物HgO 通过热分解来制取。

例如,对于汞的热分解反应如下:

2HgO →2Hg + O₂

在这个过程中,氧化汞被加热到足够的温度时,它会分解成汞蒸气和氧气。

需要注意的是,尽管热分解法适用于提炼一些不活泼的金属,但并非所有这类金属都适合此方法。实际的冶炼方法选择取决于多种因素,包括金属的性质、经济性以及环境影响等。对于更活泼的金属,如铝、铁、铜等,则需要采用其他方法,如电解法(如铝)或热还原法(如铁和铜)。

金属的热处理工艺

金属的热处理工艺

金属的热处理工艺

金属热处理工艺是一种通过改变金属的组织结构和性能来达到特定要

求的工艺。它主要包括退火、正火、淬火、回火、表面强化等多种方法,每种方法都有各自不同的特点和适用范围。

退火是一种使金属材料在一定温度下缓慢冷却,从而改变其组织结构

和性能的方法。退火可以分为全退火和局部退火两种。全退火是将整

个金属材料加热至一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却至室温。

局部退火则是只对金属材料的某些部位进行加热处理。

正火是一种使金属材料在高温下均匀加热并快速冷却的方法。正火可

以使金属材料具有更高的硬度和耐磨性,但也会使其脆化。

淬火是一种将已经加热至高温的金属材料迅速浸入水或油中进行快速

冷却的方法。淬火可以使金属材料达到最高硬度和强度,但也会导致

其脆性增加。

回火是一种使已经淬火的金属材料在一定温度下加热并保温一段时间,然后缓慢冷却的方法。回火可以使金属材料的硬度和强度降低,但也

可以减少其脆性。

表面强化是一种将金属材料表面进行特殊处理以提高其耐磨性、耐腐蚀性等性能的方法。常见的表面强化方法包括喷丸、电镀、氮化等。

在金属热处理工艺中,温度和时间是非常关键的因素。不同的金属材料和不同的工艺需要不同的温度和时间来达到最佳效果。此外,淬火时冷却介质(如水或油)也会影响结果。

总之,金属热处理工艺可以改变金属材料的组织结构和性能以达到特定要求。不同的方法有各自不同的特点和适用范围,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法,并控制好温度、时间等关键因素以保证效果。

简述常用的热处理的方法及时效处理

简述常用的热处理的方法及时效处理

简述常用的热处理的方法及时效处理

1简述常用的热处理的方法及时效处理。

答:常用热处理方法:退火,正火,淬火,回火,渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗硼。时效处理有人工时效处理,自然时效处理。

退火,将工件加热至Ac3以上30~50度,保温一定时间后,随炉缓慢冷却至500度一下在空间中冷却。

正火,将钢件加热至Ac3或Acm以上,保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作。

淬火,将钢件加热至Ac3或Ac1以上,保温后在水或油等冷却液中快速冷却,已获得不稳定的组织。

回火,将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的温度,保温后冷却至室温的热处理工艺。

调质热处理是金属热处理的一种,采用的是淬火加高温回火,已获得回火索氏体组织,在具有强度硬度的同时有比较好的塑性以及韧性。

自然时效处理,将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。

人工时效处理,采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,叫人工时效处理。

如:人工时效处理:720 ℃保温8 h 后经50 ℃/ h 冷却到620 ℃保温8h,空冷。

2简述钢回火的目的

答:回火又称配火。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。目的:一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高,硬度和强度降低,延性或韧性逐渐增高。

金属材料热处理方法有几种

金属材料热处理方法有几种

金属材料热处理方法有几种各有什么特点

金属材料热处理方法有退火、谇火及回火,渗碳、氮化及氰化等。

(1) 退火处理

退火处理按工艺温度条件的不同,可分为完全退火、低温退火和正火处理。

①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中,指铁碳合金平衡图中Ac3,即临界温度)以上2030℃,保温一段时间后,随炉温缓冷到400500(,然后在空气中冷却。

完全退火适用于含碳量小于%的铸造、锻造和焊接件。目的是为了通过相变发生重结晶,使晶粒细化,减少或消除组织的不均匀性,适当降低硬度,改善切削加工性,提高材料的韧性和塑性,消除内应力。

② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500600匸,然后经充分的保温后缓慢降温冷却。

低温退火(消除内应力退火)主要适用于铸件和焊接件,是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力,以防止零件在使用工作中变形。采用这种退火方法,钢材的结晶组织不发生变化。

③ 正火是退火处理中的一种变态,它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中,而不是随炉缓慢降温冷却。正火处理后的晶粒比完全退火更细,增加了材料的强度和韧性,减少内应力,改善低碳钢的切削性能。

正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。正火时钢的加热温度为753900°C。

(2) 淬火及回火处理

淬火可分整体淬火和表面淬火,淬火后的钢一般都要进行回火。回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力,以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。钢材淬火后为了得到不同的硬度,回火温度可采用几种温度段。

常用金属材料的热处理

常用金属材料的热处理
(三)马氏体转变
过冷奥氏体在Ms至Mf之间的转变产物为马氏体。 马氏体实质上是碳在α—Fe中过饱和固溶体,符号用 “M”来表示。
a)
图13 马氏体(M)
b)
a)板条状马氏体(800×)b)片状马氏体(400×) 32
当奥氏体中ωC<0.2%的钢淬火后,马氏体的的状态基本 为板条状,因此称之为板条马氏体或低碳马氏体。
▪ (二)残余渗碳体的溶解。 铁素体先全部消失,残 余渗碳体继续向奥氏体溶解,直到全部消失为止;
▪ (三)奥氏体均匀化。 残余渗碳体溶解完后,碳的 浓度并不均匀,在原来渗碳体的地方碳含量高,铁素 体处低,保温一定时间,碳原子扩散,得到均匀的奥 氏体组织。
14
(三)奥氏体均匀化。 残余渗碳体溶解完后, 碳的浓度并不均匀,在原来渗碳体的地方碳含量 高,铁素体处低,保温一定时间,碳原子扩散, 得到均匀的奥氏体组织。
常用金属材料的热处理
热处理定义: 是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和
冷却,以改变其整体或表面组织结构,从而获得 所需性能的工艺方法。
热处理的三个阶段:加热、保温、冷却。如图1所示。
温 度
加热
保温
冷却
图1 热处理工艺曲线
时间
1
热处理目的:
(1)充分发挥钢的潜力,延长零件的使用寿命。 改变材料的机械性。提高强度,硬度,耐磨性, 红硬性,耐冲击性,疲劳强度。减少表面的粘著 性。

金属热处理原理与工艺

金属热处理原理与工艺

金属热处理原理与工艺

金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。这种

方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。金属热处理可以改

善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而满足不同的工业应

用需求。

金属热处理的原理

金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。当金属材料受到

热加工时,温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加,晶粒之间的间距变大,这使得金属的塑

性和韧性增加。而当金属材料受到冷加工时(如锻造、轧制),由于冷加工过程中金属材

料处于冷却状态,因此晶粒不会发生明显的变形,而是保持原来的晶粒组织。这种组织结

构会使金属变得更加硬而脆,但相应的韧性和延展性会降低。

金属热处理的工艺

金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。根据不同的处理效果,这些步骤的

温度和时间可以做出相应的调整。以下是几种常见的金属热处理方法:

1. 灭火处理:灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。这种

处理可以改变金属的组织结构,从而提高其硬度和强度。灭火处理通常适用于需要较高硬

度和强度的金属制品。

2. 固溶处理:固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温,使固态的金属中的

固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其

韧性和延展性。固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。

3. 时效处理:时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温,然后迅速冷却后再进

行再加热保温的过程。这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物,从而提

常见金属热处理参考

常见金属热处理参考

一、常见热处理方法

名称操作方法目的应用

退火将钢件加热到Ac3+30~50度或

Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可

以查阅有关资料)后,一般随炉温

缓慢冷却。

1.降低硬度,提高塑性,改善切削加

工与压力加工性能;

2.细化晶粒,改善力学性能,为下一

步工序做准备;

3.消除冷、热加工所产生的内应力。

1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金

工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应

状态不合格的原材料;

2.一般在毛坯状态进行退火。

正火将钢件加热到Ac3或Accm 以上

30~50度,保温后以稍大于退火的

冷却速度冷却。

1.降低硬度,提高塑性,改善切削加

工与压力加工性能;

2.细化晶粒,改善力学性能,为下一

步工序做准备;

3.消除冷、热加工所产生的内应力。

正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件

的预先热处理工序。对于性能要求不高的

低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢

件,也可作为最后热处理。对于一般中、

高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,

因此不能作为最后热处理工序。

淬火将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1

以上,保温一段时间,然后在水、

硝盐、油、或空气中快速冷却。

淬火一般是为了得到高硬度的马氏体

组织,有时对某些高合金钢(如不锈

钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到

单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨

性和耐蚀性。

1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳

钢和合金钢;

2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜

力,但同时会造成很大的内应力,降低钢

的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到

较好的综合力学性能。

回火将淬火后的钢件重新加热到Ac1以

下某一温度,经保温后,于空气或

金属材料热处理及硬度

金属材料热处理及硬度

常见金属材料热处理硬度

布氏硬度:HBS 、HBW

洛氏硬度:HRC

维氏硬度:HV

常用金属材料的处理

一、AL6061以及其他铝材:

镀Cu

镀Ni

镀Cr

镀Zn

镀彩Zn

本色阳极氧化

氧化发黑处理(有绝缘效果)

硬质阳极氧化(有绝缘效果)

彩色硬质阳极氧化

喷砂

喷砂→抛丸→本色阳极氧化

喷砂→抛丸→氧化发黑

镀Cu→镀Ni→镀Cr

二、Q235(SS41)、S45C(45#):表面不能直接镀Ni 镀Cu

镀Ni

镀Cr

镀Zn

镀彩Zn

镀Cu→镀Ni→镀Cr (水中工作防锈处理)

喷砂

调质处理

淬火处理

渗N

渗C

退火

正火

回火

三、铜

青铜

黄铜

紫铜

鉻铜(电机铜:导电性能好,一般用于电子检测治具)

包面处理:镀Ni

金属热处理的方法

金属热处理的方法

金属热处理的方法

将金属在固态范围内通过一定方式的加热、保温和冷却处理程序,使金属的性能和显微组织获得改善或改变,这种工艺方法称为热处理。根据热处理的目的不同,有不同的热处理方法,主要可分为下述几种:

(1)退火(代号Th):在退火热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上

30~50℃左右,其显微组织将发生相变或部分相变,例如钢被加热到此温度时,珠光体将转变为奥氏体。然后保温一段时间,再缓慢冷却(一般为随炉冷却)至室温出炉,这整个过程称为退火处理。退火的目的是清除热加工时产生的内应力,使金属的显微组织均匀化(得到近似平衡的组织),改善机械性能(例如降低硬度,提高塑性、韧性和强度等),改善切削加工性能等等。视退火处理工艺的不同,可分为普通退火、双重退火、扩散退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多种退火工艺方式。

(2)正火(代号Z):在热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上20~60℃左

右,使显微组织全部变成均匀的奥氏体(例如钢在此温度时,铁素体完全转变为奥氏体,或者二次渗碳体完全溶解于奥氏体),保温一段时间,然后置于空气中自然冷却(包括吹风冷却和堆放自然冷却,或者单件在无风空气中自然冷却等多种方法),这整个过程称为正火处理。正火是退火的一种特殊形式,由于其冷却速度比退火快,能得到较细的晶粒和均匀的组织,使金属的强度和硬度有所提高,具有较好的综合机械性能。(3)淬火(代号C):在热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上30~50℃左右,使显微组织全部转变成均匀的奥氏体,保温一段时间,然后快速冷却(冷却介质包括水、油、盐水、碱水等等),获得马氏体组织,可显著提高金属的强度、硬度和耐磨性等等。淬火时的快速冷却导致的急剧组织转变会产生较大的内应力,并使脆性增大,因此必须随后及时进行回火处理或时效处理,以获得高强度与高韧性相配合的性能,一般较少仅仅采用淬火处理的工艺。视淬火处理的对象和目的不同,淬火处理可分为普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等温淬火、分级淬火、光亮淬火、高频淬火等多种淬火工艺方

常用金属材料热处理工艺分类及应用

常用金属材料热处理工艺分类及应用

常用金属材料热处理工艺分类及应用

1、热处理工艺分类及代号

热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。所以热处理的过程就是按加热→保温→冷却这三阶段进行,这三个阶段可用冷却曲线来表示(如图所示)。不管是那种热处理,都是分这三个阶段,不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。

热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸,只改变材料内部的组织与零件的性能。所以钢的热处理目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷,更重要的是改善和提高钢的性能,充分发挥钢的性能潜力,这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。

钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。

2、钢的整体热处理

(1)退火

退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度(高于或低于临界温度,临界温度即使材料发生组织转变的温度),保持一定的时间,然后缓慢冷却(即随炉加热-保温-冷却或者埋入导热性较差的介质中)的热处理工艺。退火工艺的特点是保温时间长,冷却缓慢,可获得平衡状态的组织。

钢退火的主要目的是为了细化组织,提高性能,降低硬度,以便于切削加工;消除内应力;提高韧性,稳定尺寸。使钢的组织与成分均匀化;也可为以后的热

处理工艺作组织准备,根据退火的目的不同,退火有完全退火、球化退火、消除应力退火等几种。

退火常在零件制造过程中对铸件、锻件、焊件接进行,以便于以后的切削加工或为淬火作组织准备。

(2)正火

将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。

几种常见钢材的热处理,附观色识温

几种常见钢材的热处理,附观色识温

几种常见钢材的热处理,附观色识温

材料:5160 (弹簧钢)

一种很普遍的高端钢材,主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度,具有很好的打磨度。但其更广为人知的是杰出的坚韧性(象L-6一样)。通常被用于制造剑类(硬度低于50s RC)和使用强度大的刀具(最高硬度大于60s RC)。

800度油淬,250度回火,保温几分钟,回火250度,保温几分钟意思是,如果你有热处理炉,达到250度时控制在这个温度,过几分钟后即可开炉.用土炉子时估计到250度左右了,把刀夹出迅速插入热煤灰堆几分钟即可完成回火.水冷,弹簧钢空冷有回火脆性,所以要水冷.没有高温计热处理炉,目测火色估温度. 淬火后尺寸没变化,表面会有些轻微脱炭,不过没关系,研磨过后脱炭层就会被磨掉,弹簧钢都应该用油淬,可以达到60度或者再高一点,但是那样子落到地上或者用手掰都会断。油的冷却速度在工件温度200-300度跟水比肯定是不够,但是可以有效防止开裂。而且弹簧钢的淬透性很好,如果坚持用弹簧钢做刀,那么还是用油淬比较合适。

52100(GCR15)轴承钢:

52100是一种滚轴钢材,只被锻工们使用。它和5160很近似,(但52100约含有 1% 碳,而5160 约含有0.60%碳),比5160的打磨度好,但不如5160坚韧。常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。

轴承钢做刀不错,都能做砍刀了。回火的时候温度低一点就可以,200多度应该比较合适.

GCR15球化退火工艺:加热到790-810度.保温.2-4小时.等温700-720度.保温.1-3小时,随炉冷至500度出炉空冷.

热处理的几种方式

热处理的几种方式

热处理的几种方式

(1):退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。

(2):正火:指将钢材或钢件加热到Ac3或Acm(钢的上临界点温度)以上30~50℃,保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。

(3):淬火:指将钢件加热到Ac3或Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。

(4):回火:指钢件经淬硬后,再加热到Ac1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。

(5):调质:指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。

(6):化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有:渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗铝,渗硼等。化学热处理的目的:主要是提高钢件表面的硬度,耐磨性,抗蚀性,抗疲劳强度和抗氧化性等。

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1.退火

操作方法:将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,一般随炉温缓慢冷却。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料;2.一般在毛坯状态进行退火。

2.正火

操作方法:将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。

3.淬火

操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。

应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

4.回火

操作方法:将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。

目的:1.降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;2.调整硬度,提高塑性和韧性,获得工作所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸。

应用要点:1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有足够的强度时用高温回火;2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火,因为这时会产生一次回火脆性。

5.调质

操作方法:淬火后高温回火称调质,即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720度的温度下进行回火。

目的:1.改善切削加工性能,提高加工表面光洁程度;2.减小淬火时的变形和开裂;3.获得良好的综合力学性能。

应用要点:1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢;2. 不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理,而且还可以作为某些紧密零件,如丝杠等的预先热处理,以减小变形。

6.时效

操作方法:将钢件加热到80~200度,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。

目的:1. 稳定钢件淬火后的组织,减小存放或使用期间的变形;2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力,稳定形状和尺寸。

应用要点:1. 适用于经淬火后的各钢种;2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件,如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。

7.冷处理

操作方法:将淬火后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-60~-

80度或更低,温度均匀一致后取出均温到室温。

目的:1.使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体,从而提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限;2.稳定钢的组织,以稳定钢件的形状和尺寸。

应用要点:1.钢件淬火后应立即进行冷处理,然后再经低温回火,以消除低温冷却时的内应力;2.冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。

8.火焰加热表面淬火

操作方法:用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热,当达到淬火温度后立即喷水冷却。

目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍保持韧性状态。

应用要点:1.多用于中碳钢制件,一般淬透层深度为2~6mm;2.适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。

9.感应加热表面淬火

操作方法:将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度,然后喷水冷却。

目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持韧性状态。

应用要点:1.多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件;2.由于肌肤效应,高频感应淬火淬透层一般为1~2mm,中频淬火一般为3~5mm,高频淬火一般大于10mm.

10.渗碳

操作方法:将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950度并保温,使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。

目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍然保持韧性状态。

应用要点:1.用于含碳量为0.15%~0.25%的低碳钢和低合金钢制件,一

般渗碳层深度为0.5~2.5mm;2.渗碳后必须进行淬火,使表面得到马氏体,才能实现渗碳的目的。

11.氮化

操作方法:利用在5..~600度时氨气分解出来的活性氮原子,使钢件表面被氮饱和,形成氮化层。

目的:提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。

应用要点:多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢,以及碳钢和铸铁,一般氮化层深度为0.025~0.8mm.

12.氮碳共渗

操作方法:向钢件表面同时渗碳和渗氮。

目的:提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。

应用要点:1.多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件,一般氮化层深0.02~3mm;2.氮化后还要淬火和低温回火。

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