12钢的化学热处理
cr12和skd11热处理硬度 -回复
cr12和skd11热处理硬度-回复热处理钢材的硬度是指通过对钢材进行加热、保温和冷却等一系列工艺处理,以改变钢材的组织结构和力学性能,从而使其具有更高的硬度和强度。
在热处理过程中,选用合适的热处理工艺和材料十分关键。
cr12和skd11是常见的工具钢材料,在热处理后可以获得非常理想的硬度和韧性,下面将详细介绍它们的热处理过程及所达到的硬度。
首先,我们来介绍一下cr12钢材。
cr12是一种高碳铬工具钢,其化学成分主要包含碳(C)1.45-1.70%,硅(Si)≤0.40%,锰(Mn)≤0.40%,磷(P)≤0.030%,硫(S)≤0.030%,铬(Cr)11.50-12.50%,钼(Mo)≤0.60%。
这种钢材具有高硬度、良好的切削稳定性和机械性能等特点,在冷热模具、矩形刀具和冲压模具等领域得到广泛应用。
针对cr12钢材进行热处理,首先需要对其进行加热处理。
加热温度一般选择在900-950摄氏度,并严格控制上下温度偏差,使得钢材均匀加热到所需温度。
接下来,进行保温工艺。
保温时间的长短会对cr12的硬度产生明显影响,通常保温时间为1-2小时。
在保温过程中,钢材的内部组织结构会逐渐发生变化,晶粒长大,同时产生相应的质量变化和力学性能。
完成保温后,即可进入冷却工艺。
冷却工艺的选择和控制对最终硬度的影响非常重要。
常用的冷却方法包括水淬(quenching)、油淬(oil quenching)和气淬(air quenching)等。
由于cr12属于高碳钢,具有较高的淬透性,一般采用油淬工艺较为适用。
经过油淬后,钢材会快速冷却,从而形成较高的硬度。
经过上述步骤,cr12钢材的硬度可以达到HRC58-62。
具体硬度值的确定和控制需要通过硬度试验和相关测量设备进行。
此硬度范围的cr12钢材适用于高强度的切削模具和冲压模具等应用环境,具备良好的耐磨性和塑性。
接下来,我们来介绍一下skd11钢材。
skd11是一种高碳高铬工具钢,其化学成分主要包含碳(C)1.40-1.60%,硅(Si)≤0.60%,锰(Mn)≤0.60%,磷(P)≤0.030%,硫(S)≤0.030%,铬(Cr)11.0-13.0%,钼(Mo)0.5-1.0%。
gr12钢热处理回火硬度
gr12钢热处理回火硬度Gr12钢是属于钛合金系列中的一种,它具有优异的性能和广泛的应用领域。
而热处理是钛合金的制备过程中非常重要的一步,不同的热处理工艺会对Gr12钢的性能产生不同的影响。
本文将介绍Gr12钢热处理回火硬度。
一、Gr12钢的性能介绍Gr12钢是一种属于α+β钛合金的共晶合金,其成分为Ti-0.3Mo-0.8Ni。
Gr12钢具有以下优点:1.优良的耐蚀性:Gr12钢能够在大气、海水以及各种化学介质中具有卓越的耐蚀性。
2.优异的加工能力:Gr12钢较易于加工制造,且具有广泛的适用性。
3.高强度、高耐热性:Gr12钢具有优异的高温力学性能,可用于超声波探伤、航空航天、冶金等领域。
Gr12钢的热处理工艺可以通过改变温度、时间以及冷却速度等因素来改变组织和性能。
常见的Gr12钢热处理工艺有固溶处理、时效处理、淬火处理、回火处理等方式。
热处理的基本目的是通过恰当的加热和冷却以改变材料的晶粒结构、相组成、化学成分以及性能。
在Gr12钢的热处理中,回火处理是一种非常重要的方式。
在回火处理中,将经过淬火处理的Gr12钢作微调整后再次加热至定温度下进行保温一段时间,然后在大气中冷却。
三、回火对Gr12钢硬度的影响回火是淬火后对钢进行温度调整后的一个热处理过程,主要目的是为了加热钢材以改变钢材的硬度和韧性。
其主要目的是通过钢材的微调整来调节其硬度和韧性之间的平衡。
如果时间过短或温度太低,则Gr12钢的硬度不会有明显的降低。
当Gr12钢进行回火处理时,其硬度会受到不同时间和温度的影响。
一般情况下,较低的回火温度会使Gr12钢硬度大幅下降,而较高的回火温度则会使硬度产生不同程度的变化。
最后,通过对Gr12钢进行合适的热处理与回火处理,可以调整其硬度和韧性之间的平衡以满足其在不同领域的使用需求。
钛合金材料在工程应用中具有广泛的应用前景,在将来的科技进步和工业发展中,Gr12钢将有更加重要的应用价值。
钢铁材料的热处理介绍
(1)高温回火
将淬火后的钢件加热到500~650ºC,经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等
使钢件获得较好的综合力学性能,即较高的强度和韧性及足够的硬度,消除钢件因淬火而产生的内应力
5.调质
将淬火后的钢件进行高温(500~600ºC)回火多用于重要的结构零件,如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的
7.化学热处理
将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法,使介质中的某些原子渗入到钢件的表层,从而达到改变钢件表层的化学成分,使钢件表层具有某种特殊的性能
化
学
热
处
理
(1)钢渗的碳
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件,如:轮、齿轮、轴、活塞销等
使表面具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高的韧性
细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O.8%以下的锻件或铸钢件
(2)球化退火
将钢件加热到临界温度以上20~30ºC,经过保温以后,缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷
降低钢的硬度,改善切削性能,并为以后淬火作好准备,以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O.8%的碳素钢和合金工具钢
①改善组织结构和切削加工性能
②对机械性能要求不高的零件,常用正火作为最终热处理
③消除内应力
3.淬火
将钢件加热到淬火温度,保温一段时间,然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却
①使钢件获得较高的硬度和耐磨性
②使钢件在回火以后得到某种特殊性能,如较高的强度、弹性和韧性等
12mn钢板标准
12mn钢板标准钢板是一种常见和重要的金属材料,广泛应用于建筑、汽车、船舶、造船、机械设备制造、电力设备制造等各行业。
为了确保钢板的质量和性能符合相关标准,钢板行业制定了一系列标准,其中最常见的就是12mn钢板标准。
12mn钢板是一种低合金高强度结构钢板。
其主要成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素。
其中,碳的含量约为0.12%,锰的含量约为1%-1.2%。
这种合金元素的添加可以提高钢板的强度和硬度,同时保持良好的塑性和韧性。
12mn钢板标准主要包括化学成分、机械性能、热处理和理化性能等方面的要求。
对于化学成分要求,一般要求碳(C)含量在0.09%-0.15%之间,锰(Mn)含量在1.20%-1.60%之间,硅(Si)含量在0.15%-0.40%之间。
此外,还有磷(P)和硫(S)的含量上限限制,一般要求磷含量不超过0.035%,硫含量不超过0.035%。
这些要求主要是为了保证钢板的化学成分符合相关的标准要求。
在机械性能方面,12mn钢板标准要求钢板的抗拉强度(Rm)应不小于490MPa,屈服强度(Re)应不小于295MPa。
此外,还要求钢板应具有一定的延伸率和冲击韧性。
延伸率一般要求不低于22%,冲击韧性要求满足相应的标准指标。
在热处理方面,12mn钢板标准要求钢板的热处理工艺应符合相应的标准要求。
常见的热处理工艺包括正火、球化退火、淬火、回火等。
通过适当的热处理过程,可以改变钢板的组织结构,提高其力学性能和耐用性。
除了上述方面的要求,12mn钢板标准还对钢板的理化性能、工艺性能、外观质量等方面进行了详细的规定。
这些标准的制定旨在保障钢板产品的质量,提供给用户合格的钢板材料,确保其在各个领域的应用性能达到预期效果。
总的来说,12mn钢板标准是钢板行业制定的一项重要标准,它规定了钢板的化学成分、机械性能、热处理和理化性能等方面的要求。
通过严格按照这些标准进行生产和检测,可以保证钢板的质量和性能合格,满足各个行业对钢板的需求。
钢的热处理
热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却,以改变金属的内部组织和结
构,从而获得所需性能的一种工艺过程。
保温 温度 临界温度 冷 加 热 却 时间
热处理工艺曲线示意图
钢的热处理-热处理的基本概念
二、热处理的基本要素和作用
热处理的三大要素
①加热( Heating) 目的是获得均匀细小的奥氏体组织。
种类: 扩散退火、再结晶退火、去应力退火。
第二类退火:
目的和作用: 以改变组织和性能为目的,获得以珠光体为主的组织,并使钢中的珠光体、 铁素体和碳化物等组织形态及分布达到要求。 种类: 完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火。
钢的热处理-钢的退火与正火
完全退火(Complete Annealing)
热处理的作用
改善钢(工件)的力学性能或工艺性能,充分发挥钢的性能潜力, 提高工件
质量,延长工件寿命。
重要结论:
材料是否能够通过热处理而改善其性能,关键条件是材料在加热和冷却过程 中是否发生组织和结构的变化。
钢的热处理-热处理的基本概念
三、热处理的类型
1.按加热、冷却方式及钢的组织、性能不同分类
时间 / s
马氏体转变时产生的组织应力。
温度 / C
Ms
理想淬火介质的冷却曲线
钢的热处理-钢的淬火与回火
常用淬火介质:
①水 特点:经济,冷却能力较强,但在Ms点附近冷速过快。 适用范围:碳钢。 盐水:盐或碱的水溶液,高温冷却能力比水强,适用于碳钢。 ②油
特点:低温区(Ms点附近)冷速缓慢,可有效降低变形和开裂倾向,
两个方面的问题:
冷却速度大,容易获得马氏体。 冷却速度大,内应力大,工件变形和开裂的倾向大。
钢的热处理工艺
3)分级淬火 ) 概念 将奥氏体状态的工 件首先淬入略高于钢的 Ms点的盐浴或碱浴炉中 保温,当工件内外温度 均匀后,再从浴炉中取 出空冷至室温,完成马 氏体转变。
4)等温淬火 ) 将奥氏体化后的工 件在稍高于Ms温度的盐 浴或碱浴中冷却并保温 足够时间,从而获得下 贝氏体组织的淬火方法。
(5)钢的淬透性 ) 1)淬透性的概念 ) 指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力, 指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力, 钢的淬透性大小用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深 度来表示。 度来表示。 通常采用从淬火工件表面到半马氏体区距离作为淬透层 深度。 深度。 2)影响淬透性的因素 ) 主要因素是化学成分 以外, 除Co以外,所有溶于奥氏体中的合金元素都提高淬透性。 以外 所有溶于奥氏体中的合金元素都提高淬透性。 奥氏体的均匀性、 奥氏体的均匀性、晶粒大小及是否存在第二相等因素都 会影响淬透性。 会影响淬透性。
感应加热表面淬火的分类 据电流频率的不同,可将感应加热表面淬火分为三类: 第一类 高频感应加热淬火 常用电流频率:80~1000kHz 淬硬层深度: 0.5~2.0mm 应用:适用于中小模数的齿轮及中小尺寸的轴类零件等。 第二类 中频感应加热淬火 常用电流频率:2500~8000Hz 淬硬层深度: 2~10mm 应用:适用于较大尺寸的轴和大中模数的齿轮等。 第三类 工频感应加热淬火 电流频率:50赫兹 淬硬层深度:可达10~15mm 应用:适用于较大直径零件的穿透加热及大直径零件如轧辊、 火车车轮等的表面淬火。
二、正火
概念 将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的热 将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的热 临界温度以上 空冷 处理工艺。 处理工艺。 亚共析钢的加热温度为Ac3+30℃~50℃ 过共析钢的加热温度为Accm+30℃~50℃。
Cr12MoV钢的硬度
Cr12MoV钢的硬度引言:Cr12MoV钢化学成份:碳 C :1.45~1.70 ,铬 Cr:11.00~12.50,钒V :0.15~0.30,钼 Mo:0.40~0.60是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一。
该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理畸变小等优点,常用于制造承受重载荷和形状复杂的大型冷作模具。
但该钢的显著缺点是脆性大, 模具经常出现早期失效。
因此,如何提高在保持一定强韧性的条件下,提高其强度,是该钢用户经常遇到且需要解决的问题。
一般来说模具失效热处理因素的影响约占50 %。
本文针对不同热处理生产中对Cr12MoV钢硬度的影响。
1、Cr12MoV用途Cr12MoV模具钢淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比CR12高,直径为300~400mm以下的工件可完全淬透,淬火变形小,但高温塑性较差。
Cr12MoV多用于制造截面较大、形状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。
典型举例1)该钢可用于制作材料厚度>3mm的冲裁模具复杂形状的凸摸、凹摸、镶块.制作凸摸时建议硬度58~62HRC,制作凹模时建议硬度60 ~64HRC。
2) 用于制作冲裁模具中要求?耐磨的凸模、凹摸。
制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC,制作凹模时建议硬度为62~64HRC。
3) 用于制作拉深模中要求?耐的凹模,建议硬度为62 ~64HRC.4) 用于制作弯曲模中要求?耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。
制作凸模时建议硬度60~64HRC,制作凹模时议硬度60 ~64HRC5) 用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。
制作凸模时建议硬度60~62HRC,制作凹模时建议硬度62-64HRC。
2、Cr12MoV的不同热处理工艺2、1普通淬火、回火规范:淬火温度1000~1050℃,淬油或淬气,硬度≥ 60HRC;回火温度160~180℃,回火时间2h,或回火温度325~375℃,回火次数2~3次。
2、2常用的热处理方案Cr12MoV钢在980℃淬火加热时,碳化物的熔解少,基体的含碳量在0.5%左右,Cr在6%,钼只有0.5%,钒的碳化物熔解更少,分布在基体的碳化物量在15%左右,而残余奥氏体只有20%以下,淬火后的硬度HRC60-62。
Cr12钢真空热处理工艺研究
温度 /℃
850 ̄1100
650 ̄850 15 30
油淬
100 ̄500
60
空冷
时间 /min 图 1 Cr12 真空热处理工艺 Fig.1 The vacuum heat treatment process for Cr12 steel
2 实验结果与分析
收 稿 日 期: 2007-09-14 作者简介:陈勇(1975-),男, 江苏盐城人,工程师,硕士研究生;
and annealing temperature on microstructure and mechanical properties of Cr12 steel were studied. The deformation degree between ordinary heat treatment and vacuum heat treatment was compared. The results show that the optimal vacuum heat treatment process is selected at 1 000℃ and 50 kPa vacuity, quenching in oil.
Key wor ds: Cr12 steel; vacuum heat treatment; hardness; deformation
Crl2 钢是目前国内广泛使用的冷作模具钢之 一。该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理变 形小等优点, 常用于制作承受重负荷、生产批量 大、形状复杂的冷作模具, 如冷冲、压印、冷镦、冷 挤压模等。但该钢的显著缺点是脆性大, 常常导 致模具的早期失效。模具失效分析表明, 热处理 因素影响最大, 约占 50%[1]。真空热处理具有防止 加热氧化和不脱碳的特点, 同时由于真空热处理 可以有效地控制加热和冷却速率, 与普通热处理 相比, 零件或工件变形较小[2]。真空热处理在使材 料具有相同强度和硬度的前提下, 能显著提高材 料的韧性, 大幅度提高模具的寿命。鉴于此, 本文 对 Cr12 钢真空热处理工艺进行了初步探索。
钢的化学热处理
渗剂
吸收: 析出的活性原子克服表面能垒进入金属表面, 形成固溶体或化合物。
Fe〃[C]吸附 → Fe〃C溶
溶解
3Fe〃[C]吸附 → Fe3C
化合
吸收必须进行得足够快,否则会因发生其它反应而失去活性 。 吸收能力与钢的表面活性有关,表面缺陷多(位错、晶界露 头)、粗糙、干净无污染则表面活性高,吸附力强,可促进化 学热处理。
常用的气体介质:天然气、煤气、液化石油气。
使用时,直接通入炉罐里。 CH4→2H2+[C]
2CO→CO2+[C]
CO+H2→H2O+[C]
良好的渗碳介质应具备下列条件:
价格低廉,安全卫生,易于获取; 具有较好的活性,既保证能获得较高的渗碳速度,同时不致使
渗碳层碳浓度过高,而造成大量的过剩碳化物;
5)化学催渗:渗剂中加入一定的化学药剂或触媒剂以加速分解或吸收过程
6)物理催渗:eg:高频电场下的扩散。
化学热处理进行的条件:
1. 渗入元素的原子必须是活性原子, 而且具有较大的扩散能力 2. 零件本身具有吸收渗入原子的能力, 即对渗入原子有一定的 溶解度或能与之化合, 形成化合物。
分解、吸收、扩散三者的协调进行是确保化学热处理成功进行的关键。
产生的“碳黑”“焦炭”少。 渗碳剂分解产物中如果含有较多的不饱和碳氢化合物易形成过
多的碳黑附着在零件表面,使渗碳不均匀;附着在炉壁上,使
炉罐导热性差,从而使渗碳速度降低,同时也增加清理时的麻 烦。 含硫量低。
举例:
18CrMnTi钢汽车后桥主动伞齿轮渗碳工艺
固体渗碳:
12cr5mo 执行标准
12cr5mo 执行标准12Cr5Mo是一种常用的合金钢材,其执行标准为GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》。
这个标准是中国国家标准,用于规定合金结构钢的化学成分、机械性能、硬度和热处理等方面的要求,以保证合金钢材的质量和性能。
1. 化学成分要求:根据标准,12Cr5Mo合金钢的化学成分要求如下:- 碳含量(C):0.09-0.15%- 硅含量(Si):0.17-0.37%- 锰含量(Mn):0.90-1.20%- 磷含量(P):≤0.03%- 硫含量(S):≤0.03%- 铬含量(Cr):4.00-4.50%- 钼含量(Mo):0.45-0.65%- 硼含量(B):≤0.003%- 镍含量(Ni):≤0.30%- 铜含量(Cu):≤0.30%2. 机械性能要求:根据标准,12Cr5Mo合金钢的机械性能要求如下:- 屈服强度(σs):≥880 MPa- 抗拉强度(σb):≥950 MPa- 延伸率(δ5):≥14%- 缩颈率(ψ):≥55%- 硬度(HB):≤2853. 热处理要求:根据标准,12Cr5Mo合金钢的热处理要求如下:- 热处理方式:调质- 热处理温度:880-920℃- 淬火介质:水或油- 回火温度:600-680℃- 回火硬度:≤248 HBW4. 硬度要求:根据标准,12Cr5Mo合金钢的硬度要求如下:- 淬火硬度:≥60 HRC- 回火硬度:≤285 HB总结:12Cr5Mo合金钢的执行标准GB/T 3077-2015规定了该钢材的化学成分、机械性能、热处理和硬度等方面的要求。
根据标准的要求,12Cr5Mo合金钢的成分含有一定比例的碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼等元素。
该合金钢的机械性能要求具有较高的屈服强度、抗拉强度和延伸率等。
同时,该钢材在热处理方面需要进行调质处理,通过适当的热处理温度和介质,以及回火温度,来达到所要求的硬度。
最终,12Cr5Mo合金钢的硬度要求在淬火后能够达到一定程度,并在回火后不超过285 HB。
12cr5mo 执行标准
12cr5mo 执行标准
12Cr5Mo钢是一种低合金铁素体钢,其执行标准为GB/T
3077-1999《合金结构钢技术条件》。
该标准规定了12Cr5Mo
钢的化学成分、机械性能、热处理及硬度等要求,下面是对该标准中关键内容的解析:
1. 化学成分:
12Cr5Mo钢的化学成分要求为:碳(C)含量为0.09-0.15%,铬(Cr)含量为4.80-5.50%,钼(Mo)含量为0.45-0.65%,锰(Mn)含
量为0.40-0.60%,硫(S)含量不超过0.035%,磷(P)含量不超过0.035%,铜(Cu)含量不超过0.30%,镍(Ni)含量不超过0.30%,余量为铁(Fe)。
2. 机械性能:
12Cr5Mo钢的机械性能要求如下:抗拉强度不低于980MPa,
屈服强度不低于835MPa,伸长率不低于12%,冲击值不低于20J,硬度不低于248HB。
3. 热处理:
12Cr5Mo钢在供应状态下为调质状态。
调质温度为870-890℃,油冷或水冷。
淬火后进行回火处理,回火温度为635-680℃,
保温时间根据钢板的厚度和硬度要求而定。
4. 硬度:
12Cr5Mo钢的硬度要求为248HB,硬度测试方法采用巴氏硬
度(BHN)。
总结起来,12Cr5Mo钢是一种低合金铁素体钢,适用于制造高温、高压和超高温超高压的设备和管道,如石油、化工、电力、航空、锅炉等领域。
根据GB/T 3077-1999标准,该钢种的化学成分、机械性能、热处理及硬度等要求都得到了明确规定,以确保材料质量和使用性能。
钢的化学热处理三个基本过程
钢的化学热处理三个基本过程
钢的化学热处理包括三个基本过程:分解、吸收和扩散。
分解是指渗剂中生成能渗入钢表面的活性原子的化学反应,通常包括分解反应、置换反应和还原反应。
化学反应速度除取决于反应物的本性外,还与温度、压力、浓度、催化剂有关。
一般增加浓度和升高温度,能增加反应速度。
添加催化剂可以使反应速度剧增。
吸收是指一切固体都能或多或少地把周围介质中的分子、原子或离子吸附到自己的表面上来。
粗糙的表面比平滑的表面吸附作用强,晶界比晶内吸附作用强。
扩散是指活性原子从工件表层向内部的扩散,这是化学热处理过程中的重要环节。
扩散速度与温度和浓度梯度有关,通常温度越高,扩散越快。
以上三个过程是相互联系、相互影响的,必须同时进行,以保证化学热处理的顺利进行。
1/ 1。
钢的热处理
钢的热处理工业生产中热处理工艺分为:普通热处,即退火、正火、淬火、回火,俗称“四把火”表面热处理,包括表面淬火(感应加热淬火、火焰淬火)、化学热处理(渗碳、氮化、碳氮共渗)。
1.退火是将钢加热到一定温度保温以后,随炉缓慢冷却(炉冷)的热处理工艺。
其主要目的是降低硬度,提高塑性,细化或均匀组织成分,消除内应力。
常用的退火有去应力退火、完全退火和球化退火。
2.正火将钢加热到适当的温度,保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。
其目的是调整硬度,改善切削加工性;细化晶粒,均匀组织;消除网状碳化物,为球化退火或最终热处理作准备。
正火和退火相比,正火的冷却速度快,所得组织更细密,强度硬度较高。
3.淬火是将钢加热到一定温度保温后,快速泠却,以取得马氏体组织的热处理工艺。
淬火的目的是提高硬度、强度和耐磨性,淬火后必须配以适当回火。
淬火是在冷却液中进行冷却,理想的淬火冷却液应该保证工件在650~500℃快速冷却,而在300~200℃慢速冷却。
常见冷却方法有单液、双液、分级和等温淬火。
淬火工艺应区分两个概念:淬硬性和淬透性。
淬火的缺陷:硬度不足和软点、过热与过烧、变形和裂纹、氧化和脱碳。
4.回火是将淬火后的工件重新加热到低于727℃的温度,保温冷却的热处理工艺。
回火常是工件最终的热处理,淬火+回火是强化钢材的一个完整过程。
其目的:消除淬火应力与脆性,稳定淬火组织,并获得较高的机械性能。
按回火温度不同分:低温回火(150~250℃)、中温回火(350~500℃)、高温回火(500~650℃)。
淬火后的高温回火也称为调质,在轴类零件、齿轮应用很多,可获得优良的综合力学性能。
5.表面热处理只仅对工件表层进行淬火的工艺,以获得“表硬心韧”的力学性能。
常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种。
(一)碳素钢碳素钢也称碳钢,使用最为普遍。
它的主要成分是铁和碳,此外还有硫、磷、锰、硅。
时间 保温炉冷 空冷 水冷(油冷)淬火 退火 调质 回火正火 温度 加热各种热处理的示意图1.分类2.碳素钢的牌号表示、性能及用途(1)普通碳素结构钢牌号表示方法:由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。
铬12钼钒模具钢淬火58-63参数
铬12钼钒模具钢淬火58-63参数铬12钼钒模具钢是一种高性能的模具钢,其具有很好的耐磨性、高强度、良好的加工性以及优异的热稳定性能。
针对不同的使用要求,该钢可以采用不同的淬火参数进行处理。
本文将就该钢的淬火58-63参数进行详细讲解。
1. 钢材的化学成分铬12钼钒模具钢的主要化学成分包括:C 0.38-0.43%,Si 0.20-0.40%,Mn0.60-0.90%,Cr 11.00-13.00%,Mo 0.40-0.60%,V 0.15-0.30%,S≤0.030%,P≤0.030%。
2. 淬火前的热处理对于铬12钼钒模具钢,淬火前需要进行加热处理。
一般来说,该钢在860-900℃的温度区间内加热1小时。
加热温度越高,淬火后的硬度越高。
经过加热处理后,立即进行水淬或油淬。
(1)淬火前冷却首先进行冷却,在铬12钼钒模具钢的淬火前,先将其从800℃左右的温度快速冷却到500℃左右。
这一过程被称为退火。
此时再将钢件快速升温至860-880℃之间,保温时间不少于30分钟;然后立即进行水淬或油淬。
(3)淬火后处理对于经过淬火的铬12钼钒模具钢,需要进行适当的回火处理。
回火温度一般在150-450℃之间,回火时间根据具体情况确定。
回火处理可以提高钢材的韧性和强度,使它更加耐磨。
4. 总结针对铬12钼钒模具钢的淬火58-63参数进行了详细介绍。
在工程实际应用中,我们需要根据具体情况,控制好钢材的加热温度、保温时间以及冷却方式等细节,才能保证钢材的性能和质量。
同时,对于淬火后的钢材,一定要进行适当的回火处理,以提高其韧性和强度,使其更加适合工业生产的使用要求。
钢的化学热处理
钢的化学热处理化学热处理是将工件置入含有活性原子的特定介质中加热和保温,使介质中一种或几种元素(如C、N、Si、B、Al、Cr、W等)渗入工件表面,以改变表层的化学成分和组织,达到工件使用性能要求的热处理工艺。
其特点是既改变工件表面层的组织,又改变化学成分。
它可比表面淬火获得更高的硬度、耐磨性和疲劳强度,并可提高工件表层的耐蚀性和高温抗氧化性。
各种化学热处理都是由以下三个基本过程组成的。
1)分解由介质中分解出渗入元素的活性原子。
2)吸收工件表面对活性原子进行吸收。
吸收的方式有两种,即活性原子由钢的表面进入铁的晶格形成溶体,或与钢中的某种元素形成化合物。
3)扩散已被工件表面吸收的原子,在一定温度下,由表面往里迁移,形成一定厚度的扩散层。
1、渗碳:渗层组织:淬火后为碳化物、马氏体、残余奥氏体。
渗层厚度(mm),0.3~1.6,表面硬度,57~63HRC,作用与特点,提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度,渗碳温度(930℃)较高,工件畸变较大;应用,常用于低碳钢、低碳合金钢、热作模具钢制作的齿轮、轴、活塞、销、链条。
渗碳件渗碳后,都要进行淬火、低温回火,回火温度一般为150~200℃。
经淬火和低温回火后,渗碳件表面为细小片状回火马氏体及少量渗碳体,硬度可达58~64HRC,耐磨性能很好。
心部组织决定于钢的淬透性。
普通低碳钢如15、20钢,心部组织为铁素体和珠光体,硬度为10~15HRC。
低碳合金钢如20CrMnTi 心部组织为回火低碳马氏体、铁素体及托氏体,硬度为35~45HRC,具有较高的强度、韧性及一定的塑性。
2.液体氮化也称软氮化,低温氰化,或者氮碳共渗,在渗氮过程中,碳原子也参与,因而比一般的单一气体渗氮具有更高的渗速,在渗层表面硬度相当的情况下,氮化层的脆性也比气体氮化小,软氮化因此得名。
氮化主要是往炉中加入纯氨,在200℃以上氨分解为活性氮原子,在500~580℃时,活性氮原子往钢件表面渗氮和扩散,得到0.3~0.5mm厚的高硬度、耐腐蚀、抗疲劳的氮化层。
T12钢热处理工艺要点
金属材料与热处理技术课程设计题目:T12钢热处理工艺课程设计院(系):冶金材料系专业年级:材料1201负责人:陈博唐磊,杨亚西,合作者:谭平,潘佳伟,多杰仁青指导老师:**2013年12月热处理工艺课程设计任务书热处理工艺卡目录基本资料 (4)工艺规范 (5)T12锉刀热处理 (6)1锉刀材料的选择 (6)2锉刀的热处理工艺 (6)2.1 球化退火的具体工艺 (6)2.2 T12钢制锉刀,其工艺路线如下: (6)2.3淬火 (7)2.4回火 (8)2.5 局部淬火 (9)3 热处理后组织金相分析 (9)4质量检验 (14)5缺陷分析 (15)参考文献 (16)表1、碳素工具钢化学成分序号 牌号化学成分 C MnSi S P 不大于1 T7 0.65-0.74 ≤0.40≤0.350.030 0.035 2 T8 0.75-0.84 3 T8Mn 0.80-0.90 0.40-0.60 4T9 0.85-0.94 ≤0.40 5T10 0.95-1.04 6T11 1.05-1.14 7T12 1.15-1.24 8T13 1.25-1.35工艺规范1、临界点温度 (近似值)Ac1 =730°C 、, Accm =820°C 、 Ar1 =700°C2、正火规范正火温度 850~870°c, 空冷, 硬度 269 ~341HBW3、普通退火规范退火温度 760 ~770°C, 保温2 ~4h, 再以 <30°C/h 冷速, 随炉缓冷到 500 ~600°C,出炉空冷。
4、等温球化退火规范1) 760 ~770°C ×2 ~4h, 680~700°C ×4 ~6h, 等温后炉冷到 500 ~600°C, 出炉空冷, 硬度≤207HBW2) 750 ~770°C ×1~2h, 680 ~700°C ×2 --3h, 硬度 179 ~207HBW, 珠光体组织2~4级, 网状碳化物等级≤2级。
钢的化学热处理
渗入原子在基体金属 中的扩散,是化学热 处理得以进行和获得 一定深度渗层的保证
目前生产中最常用的化学热处理是渗碳、渗氮、碳
氮共渗、渗硼和渗铝等。
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11.2 钢的渗碳
渗碳:就是将钢件置于具有足够碳势的介质中加热
到奥氏体状态并保温,使其表层形成一个富碳层的
热处理工艺。
碳势可控
气体渗碳 最常用
钢中渗入的元素,可能溶入铁中形成固溶体,也可
能与铁形成某种化合物,总之渗入的元素与基体金
属之间具有相互作用。
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㈣ 化学热处理的基本过程
渗入法化学热处理的 基本过程
分解
吸收
扩散
钢件周围的介 质分解,以形 成渗入元素的
活性原子
活性原子被钢件吸 收,其先决条件是 活性原子能够溶解 于钢件表层金属中
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钢件渗碳淬火可获得高碳 M硬化表层;合金钢件渗 氮可获得合金氮化物的弥 散硬化表层。
蒸汽表面处理产生的Fe3O4 薄膜有抗粘结的作用,表 面硫化获得的FeS薄膜可兼 有减磨与抗粘结的作用。
近年来发展起来的多元共 渗工艺,如氧氮共渗,硫 氮共渗,碳氮硫氧硼五元 共渗等。
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化学热处理方法 表面硬化的优势
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⑵ 碳原子的吸收
要使反应生成的活性碳原子被钢件表面吸收,必 须满足以下条件:
① 工件表面必须清洁;
② 炉气需要具有良好的循环:活性碳原子被吸 收后,剩下的CO2、H2或H2O等脱碳气氛需 要被及时排出;
③ 控制好分解和吸收两个阶段的速度,使之恰
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12Cr1MoVG钢管硬度调整热处理工艺研究
12CrlMoVG 钢管硬度调整热处理工艺研究文章编号:1004-8774 (2019)01 -0027-04DOI : 10.16558/j . cnki . issn 1004-8774.2019.01.00612CrlMoVG 钢管硬度调整热处理工艺研究刘 甦,蔡 建,张 帅,邵启明,顾 贽 (南通万达锅炉有限公司,江苏南通226014)Research on Heat Treatment Technology for the HardnessAdjustment of 12CrlMoVG TubeLIU Su,CAI Jian,ZHANG Shuai,SHAO Qiming,GU Yun(Nantong Wanda Boiler Co., Ltd., Nantong 226014, Jiangsu , China )摘 要:对12CrlMoVG 钢管分别进行有氧热处理、微氧热处理、无氧热处理,通过多次工艺试验,确定了最佳热处理工艺规范参数,最后将12CrlMoVG 钢管硬度调整至118-149 HB 范围内。
关键词:12Crl MoVG ;热处理;胀接管;硬度中图分类号:TK226+. 1文献标识码:B第一作者:刘甦(1981-),男,工程师,2004年毕业于江苏大学,学士 学位,从事锅炉、压力容器焊接、热处理工艺工作。
0 前言现有锅炉制造技术中,无论是在制造厂家,还是在工地现场,锅炉本体零部件多以焊接形式连接,进 行热处理多以焊后去残余应力为主要目的。
有一部分结构类型的锅炉,因设计需求及安装 使用场合限制,其部分零部件在工地现场必须以胀 接形式相连接,这时就对工件硬度有了额外要求,即 被胀接工件指定区域段之硬度,应低于筒体工件硬 度,且硬度在规定区间内。
胀接连接多用于低压场合,通常是碳钢钢管与碳钢筒体相胀接,碳钢在常规620 T 热处理后,硬度就能下降,碳钢管的管端热处 理和胀接都是成熟工艺。
常用的钢材热处理方法
常用的钢材热处理方法一.淬火将钢件加热到临界温度以上40~60℃,保温一定时间,急剧冷却的热处理方法,称为淬火。
常用急剧冷却的介质有油、水和盐水溶液。
淬火的加温温度、冷却介质的热处理规范,见表<常用钢的热处理规范>.淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达HRC60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力,使钢件变脆,因此,要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理,在[wiki]机械[/wiki]制造过程中应用比较普遍,它常用的方法有:1.单液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温一定时间后,在一种冷却液中冷却,这种热处理方法,称为单液淬火。
它适用于形状简单、技术要求不高的碳钢或合金钢,工件直径或厚度大于5~8mm的碳素钢,选用盐水或水中冷却;合金钢选用油冷却。
在单液淬火中,水冷容易发生变形和裂纹;油冷容易产生硬度不够或不均的现象。
2.双液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温后,先在水中快速冷却至300~400℃,在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。
形状复杂的钢件,常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大,不易掌握。
3.火焰表面淬火:用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到工件表面,并使其加热到淬火温度,然后立即用水向工件表面喷射,这种处理方法,称为火焰表面淬火。
它适用于单件生产、要求表面或局部表面硬度高和耐磨的钢件,缺点是操作难度大。
4.表面感应淬火:将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场,钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法,称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
表面感应淬火根据所采用的电流频率的不同,可分为高频、中频和工频淬火三种。
高频淬火电流频率为100~150kHz,淬硬层深1~3mm,它适用于齿轮、花键轴、活塞和其它小型零件的淬火;中频淬火电流频率为500~10000Hz,淬硬层深3—10mm,它适用于曲轴、钢轨、机床导轨、直径较大的轴类和齿轮等;工频淬火电流频率为50Hz,淬硬层一般大于10mm,适用于直径在300mm以上的大型零件的淬火,如冷轧辊等。
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例如:渗碳时除木炭外加碳酸钡或碳酸钠
Na2CO3 Na2O CO2 BaCO3 BaO CO2
CO2 C 2CO
界面反应: 2COቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ CO2 [C]
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
2. 吸附过程及影响因素
固体表面对气相的吸附作用按其作用力的性质不同可 分为物理吸附和化学吸附两类。 1)物理吸附:没有电子转移和化学键生成的吸附现象。 这种吸附能迅速达到平衡,并在较低温度下发生。 温度升高时吸附量下降,温度下降时吸附量又增加。 2)化学吸附:当气体(吸附质)与金属表面(吸附剂) 接触时二者以高速发生反应形成化学键,即发生电子 交换,组成离子键结合或共价键结合叫化学吸附。 化学吸附在低温时速度较小,随温度升高明显增大,这种 吸附可以使分子解离。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
4.特点
1)不受工件几 何形状的限制
任何几何形状复杂的工件 经过化学热处理后,均可 获得沿其轮廓分布的均一 的表面化学热处理层。
2)具有较好的工艺性
如开裂倾向较小;处理温 度范围较宽;对冷却介质 的敏感性较小等。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
3)经济效果好
3)渗入元素对表面性能作用分类: 提高渗层强度及耐磨性→渗C、N、B、Nb、V等。 高抗氧化、耐高温→Al、Cr。 提高抗啮合、抗擦伤→渗S、N、磷化等。 提高抗腐性能→渗N、渗Si、渗Zn。
4)介质的物理状态分: 固体―如固体渗C、固体渗B等。 液体―如盐溶炉渗B或B、C、N共渗等,渗Al等金属 气体―气体渗C和C、N共渗。
简单说是向钢的表面渗入某种元素的热处理工艺。 注意:化学热处理既改变表面的化学成分,又改变其组织。
化学热处理后渗层与基体金属之间无明显的分界面,由 表面向内部其成分、组织与性能是连续过渡的。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
2.目的
其表面和心部具有不同的化学成分、组织、性能,从 而获得单一材料难以获得的性能。
纯扩散常发生在化学热处理的初期,或渗剂的活性不足 以形成饱和浓度的场合。如渗碳。
反应扩散指通过扩散使固溶体溶质组元的浓度超过固溶 度极限而形成新相的过程。 金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
性原子。 2.吸收阶段:活性原子被金属表面吸收 3.扩散阶段:渗入原子在金属基体内达到一定浓度后
从工件表面向内部扩散。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
1、渗剂分解
渗剂一般由含有被渗元素的物质组成,有时加入一定量 的催渗剂,催化渗剂分解反应。渗剂必须具有一定活性。 渗剂活性:在相界面反应中易于分解出被渗元素原子的 能力。
入提供了方便的通道。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
3. 化学热处理的扩散过程
扩散指金属表面溶入被渗元素后,该元素浓度增加, 形成浓度梯度,发生迁移现象。在一定的温度下,原 子沿着浓度梯度下降的方向作定向扩散,形成一定厚 度的扩散层。
纯扩散渗入元素原子在母相金属中形成固溶体,在扩散过 程中不发生相变或化合物的形成和分解。
廉价的钢材经化学热处理后可 获得表面性能高的工 件。经化 学热处理的碳钢件的表层性能 不亚于同类合金钢的性能。
4)能获得具有特殊性能的表面层
如耐腐蚀性、耐磨性等 金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
11.2 基本原理及过程
一、化学热处理的基本过程
基本过程—— 大致分为三个阶段: 1.分解阶段:渗剂中的化学反应分解出渗入元素的活
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
Fe·[C]吸附 →溶F解e·C溶 3Fe·[C]吸附 → Fe化3C合
吸附是物质在相界面上自动聚集的过程。 吸附过程并非在固体表面均匀进行,吸附中心往往出
现在表面的一些缺陷处。 吸收过程就是活性原子由钢的表面进入晶格形成固溶
体的过程。 钢的表面上存在大量的位错和晶界,为活性原子的渗
如920-930℃,含碳或含氮介质的分解: 2CO → CO2 + [C] CH4 → 2H2 + [C] 2NH3→3H2 + 2[N]
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
渗剂的反应类型:
化学热处理时渗剂分解出被渗元素活性原子的反应有:
1)置换反应:渗金属时,
MeClx Fe FeCl3 Me
3.分类
以渗入元素命名:渗金属,渗非金属。
1)渗入非金属元素: 单元渗:C、N、B、O、S、Si等; 多元渗:C+N、O+N、O+ C+N
2)渗入金属元素: 单元渗:Al、Cr、Ti、Nb、V、Zn 多元渗:Al+Si、Al+Cr、 Al+V、 Al+Cr+Si 金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
2)还原反应:如渗金属时,
MeClx H2 HCl Me
3)氧化反应:如渗碳时,
CO2 C 2CO
4)分解反应:如普通气体渗碳、渗氮时,
CH4 2H3 [C]Fe中
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
渗剂的性能: 1)经物理化学反应后,应能够持久的产生足够数量 能使被渗金属吸收的活性原子或活性物质。 2)成分应稳定,能长期有效的提高活性原子,具有 可控性和可调节性。 3)良好的安全性、无害性,成本低廉,使用方便。
第十一章
钢的化学热处理
材料与冶金学院 李伟
主要内容
11.1 概述 11.2 化学热处理的原理及过程 11.3 钢的渗碳 11.4 钢的渗氮 11.5 钢的碳氮共渗 11.6 渗硼及金属 11.7 辉光放电离子化学热处理
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理
11.1 概述
1.概念
将金属或合金工件放在特定的活性介质中加热到一定温度, 使工件表面与周围介质相互作用,一种或几种化学元素 的原子或离子扩散并渗入工件的表层,使其表面的化学 成分发生改变,并配以不同的后续热处理,改变其金相 组织与性能的一种热处理工艺。
1)提高材料的表面硬度和耐磨性。碳钢渗C或C、N共 渗→(淬火)获得表面高硬度、耐磨性,心部保持良好 的塑韧性。
2)提高材料抗交变载荷的疲劳强度。渗氮(软N化或 离子渗N)→表面形成压应力层,抗疲劳性能大幅提高。
3)增强材料的耐蚀性和耐热性能。渗Al→提高工件表 面抗氧化、抗腐蚀的能力。
金属热处理原理及工艺——钢的化学热处理