热处理知识介绍
热处理的基本知识大全
热处理的基本知识大全热处理是通过控制材料的温度和时间来改变材料的组织结构和性能的工艺过程。
下面是热处理的基本知识大全:1. 热处理的目的:热处理的目的是通过控制材料的温度和时间,改变材料的晶体结构和性能,以提高材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等。
2. 热处理的基本过程:热处理一般可以分为加热、保温和冷却三个过程。
加热是将材料加热到一定温度,使其达到所需的组织结构转变温度。
保温是在所需温度下保持一段时间,使材料的组织结构能够发生改变。
冷却是将材料迅速冷却到室温,固定其新的组织结构。
3. 热处理的分类:热处理可以分为退火、正火、淬火、淬火和回火等几种不同的类型。
退火是在加热到一定温度后缓慢冷却,使材料的晶体结构得到恢复和细化。
正火是将材料加热到一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却,以提高材料的强度和硬度。
淬火是将材料迅速冷却到室温,使材料形成硬脆的马氏体组织。
淬火和回火是淬火后将材料进行回火处理,以消除淬火产生的内应力,并提高材料的韧性和强度。
4. 热处理的影响因素:热处理的影响因素包括温度、保温时间、冷却速度等。
温度和保温时间的选择直接影响到材料的组织结构和性能,冷却速度则影响材料的硬度和韧性。
5. 热处理的设备:常见的热处理设备包括炉子、加热炉、淬火槽等。
炉子用于加热材料,加热炉用于控制加热温度和保温时间,淬火槽用于控制冷却速度。
6. 热处理的应用:热处理广泛应用于钢铁、铝合金、黄铜、铜、镍、钛等不同材料的制造和加工过程中。
通过不同的热处理方法,可以改变材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能,以满足不同的工程要求。
以上是关于热处理的基本知识大全,希望对您有所帮助!。
热处理知识
球化退火球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。
将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。
这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。
而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。
另外对于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。
球化退火加热温度为Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保温后等温冷却或直接缓慢冷却。
在球化退火时奥氏化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。
因此,它不可能消除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须先进行正火,将其消除,才能保证球化退火正常进行。
球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。
普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。
等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5倍。
等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。
和普通球化退火相比,球化退火不仅可缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。
要知道 AC1线是什么,就一定要弄懂铁碳合金状态图。
见图。
因为A1线和A3线是铁碳合金状态图中的特性线。
AC1线和AC3线是略比A1线和A3线上移的类似特性线。
铁碳合金状态图表示铁碳合金在不同成分和温度下的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。
热处理的基本知识大全
热处理的基本知识大全热处理是一种通过加热和冷却金属材料以改变其物理和机械性能的工艺。
它在现代制造业中扮演着至关重要的角色,被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍热处理的基本知识,包括热处理的类型、作用、工艺流程以及常见的热处理方法。
热处理的类型。
热处理可以分为多种类型,常见的包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属加热至一定温度后缓慢冷却,以降低材料的硬度和提高延展性。
正火是将金属加热至一定温度后在空气中冷却,以提高材料的硬度和强度。
淬火是将金属加热至临界温度后迅速冷却,使其获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将金属加热至较低温度后冷却,以降低脆性和提高韧性。
热处理的作用。
热处理可以改变金属材料的组织结构和性能,从而提高其硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。
通过控制加热温度、保温时间和冷却速度,可以使金属材料获得所需的性能,满足不同工程和使用条件的要求。
热处理的工艺流程。
热处理的工艺流程包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先是加热阶段,将金属材料加热至一定温度,使其达到所需的组织状态。
然后是保温阶段,保持材料在一定温度下一段时间,使其组织发生相应的变化。
最后是冷却阶段,通过不同的冷却介质和速度,使材料获得所需的硬度和强度。
常见的热处理方法。
常见的热处理方法包括火焰加热、电阻加热、感应加热和电子束加热等。
火焰加热是利用火焰将金属加热至所需温度,适用于大型工件和野外作业。
电阻加热是通过将电流通入金属材料产生热量,适用于小型工件和精密加热。
感应加热是利用感应电流在金属材料中产生热量,适用于局部加热和自动化生产。
电子束加热是利用电子束在金属材料表面产生热量,适用于表面淬火和熔化。
总结。
热处理作为一种重要的金属加工工艺,对提高材料的性能和延长零件的使用寿命起着至关重要的作用。
通过选择合适的热处理方法和工艺参数,可以使金属材料获得所需的性能,满足不同工程和使用条件的要求。
希望本文对热处理的基本知识有所帮助,谢谢阅读!。
热处理知识
热处理知识热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其物理和化学性质的工艺。
它是金属加工领域中至关重要的一环,广泛应用于各个行业和领域,包括制造业、航空航天、汽车、电子等。
热处理可以改变金属材料的晶体结构,从而改变其性能。
这是通过加热材料至特定温度,保持一段时间,然后冷却到室温来完成的。
在热处理过程中,有三个主要的步骤:加热、保温和冷却。
加热是热处理的第一步,通过将材料加热到特定的温度,使晶体结构发生变化。
不同温度对应着不同的晶体结构,如奥氏体、珠光体、马氏体等。
加热温度的选择取决于材料的成分、形状和所需的性能。
保温是热处理的第二步,它是将加热的材料在一定温度下保持一段时间,以安定其晶体结构。
保温时间的长短也取决于材料的成分和要求的性能。
冷却是热处理的最后一步,它是将保温后的材料迅速冷却到室温。
冷却速度会影响材料的晶体结构和性能,一般来说,快速冷却可以产生更硬的材料,而缓慢冷却可以产生更软的材料。
热处理的主要目的是改变材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能。
不同的热处理方法可以实现不同的效果,例如回火、淬火、正火等。
回火是一种常用的热处理方法,它通过将淬火后的材料加热至某一温度,然后在空气中冷却,以减轻淬火所产生的脆性,并提高材料的韧性和韧度。
回火的温度和时间可以根据材料的需要进行调整。
淬火是一种将加热的材料迅速冷却的热处理方法,可以使材料的硬度和强度大幅提高。
淬火一般使用水、油或盐等介质进行冷却,冷却速度的选择取决于材料的成分和要求的硬度。
正火是一种将材料加热至高温,然后缓慢冷却的热处理方法,可以减轻材料内部的应力,并增加材料的韧性。
正火适用于需要保持较高强度和韧性的应用中。
热处理还可以用于改变材料的耐腐蚀性和电导率等化学性质。
例如,通过氮化、碳化等处理,可以提高金属材料的耐磨性和抗氧化性能。
此外,热处理还可以消除材料内部的应力,减少材料的变形和开裂。
总之,热处理是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于各个行业和领域。
热处理基础知识
一、热处理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
11、钎焊:用钎料将两种工件加热融化粘合在一起的热处理工艺。
热处理基本知识
二、热处理参数的简单介绍
区域 固熔炉(包括炉门升降马达) 时效炉(包括炉门升降马达) 淬水 上料台 1#小车 2#小车 冷却平台(包括循环风机马达) 固熔炉循环风机 排气通道风机 马达数量 单位(个) 12 9 2 2 2 2 7 7 1 滚筒数量 单位(根) 62 46 6 6 3 6 31
淬水池风机
时效炉循环风机 搅拌泵
1
2 1
固熔炉(时效炉)鼓风机
总共
2
50 163
名称 固熔炉循环风机 固熔炉鼓风机 排气通道风机 淬水池风机 时效炉循环风机 时效炉鼓风机 冷却平台循环风机 总计
数量 7 Байду номын сангаас 1 1 2 1 2 15
三.热处理平面图的讲解
2#小车 淬水池 时 效 固 炉 熔 炉 冷却 CT2 机械手 机械手 CT1 1#小车 通道
4.固熔炉10组,走完固熔炉需10步,每步是 23Min,总计230Min。时效炉7组,走完时效 炉需7步,每步是23Min,总计161Min。冷却 平台5步,总计46Min。循环一周为417Min。
5.为了保证轮圈的品质,每个料框都要抽出 一个轮圈检测其硬度(65~80HB)。
四.热处理控制面板说明
1. 固熔炉分7个区,10组,每组2个料框,每个 料框满载48个轮圈。 2. 时效炉分2个区,7组,每组有2个料框,每个 料框满载48个轮圈。 3. 2#小车可以放1组,2个料框。CT1和CT2放1组 ,2个料框。下料区5个料框和1#小车1个料框 共 3组 . 总共=10组+7组+4组=21组 1组=2个料框=2X48=96个轮圈 整个热处理满载运行轮圈数量:21组 X96=2016个.
1 2 3
8
4 6 7
热处理基本知识及工艺原理
将淬火后的金属材料加热到适当温度,保温一定时间后冷 却至室温。回火可以消除淬火产生的内应力,提高金属材 料的韧性和塑性。
02
热处理工艺原理
加热与冷却
加热
热处理过程中,将金属材料加热至所 需温度,以实现所需的相变和组织转 变。加热方式包括电热、燃气热、微 波加热等。
冷却
热处理过程中,金属材料在加热后需 进行冷却,以控制相变和组织转变的 过程。根据冷却速度的不同,可分为 缓慢冷却和快速冷却。
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热处理的分类
1. 退火
将金属材料加热到适当温度,保温一定时间后缓慢冷却至 室温。退火可以提高金属材料的塑性和韧性,消除内应力 。
3. 淬火
将金属材料加热到适当温度,保温一定时间后快速冷却至 室温。淬火可以提高金属材料的硬度和耐磨性,但可能导 致内应力增大。
2. 正火
将金属材料加热到适当温度,保温一定时间后在空气中自 然冷却。正火可以提高金属材料的强度和韧性,细化组织 结构。
离子注入技术
将具有特定能量的离子注 入材料表面,改变其物理 和化学性质,提高耐磨、 耐腐蚀等性能。
提高热处理效率与节能减排
高效加热方式
采用电磁感应、微波加热 等高效加热方式,缩短加 热时间,提高热处理效率。
余热回收利用
对热处理过程中的余热进 行回收和再利用,减少能 源浪费,降低碳排放。
环保材料与工艺
热处理基本知识及工艺艺原理 • 常见热处理工艺 • 热处理的应用 • 热处理的发展趋势与挑战
01
热处理基本概念
热处理的定义
热处理:通过加热、保温和冷却等工 艺手段,改变金属材料的内部组织结 构,以达到改善其性能、满足使用要 求的一种工艺方法。
热处理的基本知识
过烧与欠烧的预防与控制
总结词
过烧和欠烧是热处理中常见的问题,它们会 影响材料的性能和热处理的可靠性。
详细描述
过烧是指加热温度过高或保温时间过长,导 致材料内部晶粒长大、氧化或融化。欠烧则 是加热温度或保温时间不足,导致材料未完 全奥氏体化或淬火不完全。为了预防和控制 过烧和欠烧,需要精确控制加热温度和时间 ,以及选择适当的加热和冷却速度。
气氛
热处理过程中所选择的气氛(如空 气、保护气体等)会影响金属的氧 化、脱碳等化学变化。
03
CATALOGUE
热处理工艺分类
退火
退火是将金属加热到适当温度,保持一定时 间,然后缓慢冷却的过程。其目的是消除内 应力、降低硬度、提高塑性和韧性。
退火工艺可分为完全退火、等温退火和球化 退火等。完全退火是将金属加热到临界点以 上,使组织完全奥氏体化,然后随炉缓慢冷 却;等温退火是将金属加热到临界点以上某 一温度,保持一定时间后快速冷却至室温; 球化退火则是将金属加热到略低于临界点温
05
CATALOGUE
热处理中的问题与解决方案
裂纹的产生与预防
总结词
裂纹是热处理中常见的问题,其产生与 多种因素有关,如冷却速度、加热温度 等。
VS
详细描述
裂纹的产生通常是由于热处理过程中材料 内部应力的集中和超过材料的断裂强度所 引起的。为了预防裂纹的产生,需要控制 加热和冷却速度,选择适当的加热温度和 时间,以及采用适当的热处理工艺。
THANKS
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04
CATALOGUE
热处理的应用
钢铁工业
01
钢铁是热处理应用最广泛的材料 之一,通过不同的热处理工艺, 可以改变钢铁的内部结构和性能 ,以满足各种不同的需求。
热处理的基本知识
常用热处理的基本知识一. 退火目的及工艺退火是钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织、提高加工性能的一种热处理工艺。
其主要目的是减轻钢的化学成分及组织的不均匀性,细化晶粒,降低硬度,消除内应力,以及为淬火作好组织准备。
退火工艺种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火及再结晶退火等。
不同退火工艺的加热温度范围如图5.25所示,它们有的加热到临界点以上,有的加热到临界点以下。
对于加热温度在临界点以上的退火工艺,其质量主要取决于加热温度、保温时间、冷却速度及等温温度等。
对于加热温度在临界点以下的退火工艺,其质量主要取决于加热温度的均匀性。
1. 完全退火完全退火是将亚共析钢加热到A C3以上20~30℃,保温一定时间后随炉缓慢冷却至500℃左右出炉空冷,以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。
它主要用于亚共析钢,其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性能。
低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。
低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。
过共析钢完全退火,加热温度在A cm以上,会有网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出,造成钢的脆化。
2. 等温退火完全退火所需时间很长,特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢,往往需要几十小时,为了缩短退火时间,可采用等温退火。
等温退火的加热温度与完全退火时基本相同,钢件在加热温度保温一定时间后,快冷至A r1以下某一温度等温,使奥氏体转变成珠光体,然后出炉空冷。
图5.26为高速钢的完全退火与等温退火的比较,可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。
A r1以下的等温温度,根据要求的组织和性能而定;等温温度越高,则珠光体组织越粗大,钢的硬度越低。
3. 球化退火球化退火是使钢中渗碳体球化,获得球状(或粒状)珠光体的一种热处理工艺。
主要用于共析和过共析钢,其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性能;同时为后续淬火作好组织准备。
热处理基础知识
热处理基础知识钢:含碳质量分数在2.11%以下的铁碳合金。
共析钢:含碳质量分数为0.77%的钢。
亚共析钢:含碳质量分数低于0.77%的钢。
过共析钢:含碳质量分数高于0.77%的钢。
合金钢:钢里除铁、碳外,加入其他的元素,就叫合金钢。
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金正火:工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
退火:工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
淬火:工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
回火:工件淬硬后加热到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。
奥氏体:碳在γ-Fe中的间隙固溶体,呈铁的面心立方结构,在高温下稳定。
铁素体:碳在α-Fe中的间隙固溶体,呈铁的面心立方结构,在低温下稳定。
马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体,是靠无扩散的奥氏体切变方式在钢中形成的相,是淬火钢的基本组织。
马氏体点(Ms):马氏体开始转变时的温度。
贝氏体:靠切变,又有扩散形成的显微组织,称为贝氏体。
珠光体:在钢和铸铁中,由于共析反应生成的铁素体和渗碳体呈层片状并列结构,此组织即为珠光体。
回火马氏体:在350℃以下马氏体会分解,马氏体中的碳浓度会逐渐降低,在此温度下回火得到的马氏体被称为回火马氏体。
回火索氏体:淬火钢在500-680℃回火时所形成的显微组织被称为回火索氏体。
回火托氏体:通常把钢在350-400℃回火形成的显微组织称为回火托氏体。
Ac1线:钢加热开始形成奥氏体的温度Ac3线:亚共析钢加热时,所有铁素体均转变为奥氏体的温度。
氧化:工件加热时,介质中的氧、二氧化碳和水蒸气等与之反应生成氧化物的过程。
脱碳:工件加热时介质与工件中的碳发生反应,使表层碳含量降低的现象。
S曲线或C曲线:把奥氏体化的共析钢急冷至临界点(A1)下某一温度,并在该温度下保持,测定在此温度的开始与终止转变时间和转变量随时间的变化,然后把各个温度的开始和终止转变点或等量转变点连成曲线,即得到过冷奥氏体等温转变图,亦称S曲线或C曲线。
热处理知识
热处理热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
基本简介热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
发展简史在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。
与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。
1850~1880年,对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。
1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。
二十世纪以来,金属物理的发展和其他新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。
热处理基础知识
热处理基础知识热处理的原理热处理就是通过将工件放于一定的气氛中进行适当的加热、保温及冷却,以改变工件的性能的过程。
热处理术语整体热处理:把金属或工件进行穿透加热的热处理工艺。
本车间使用的热处理工艺均为整体热处理,包括:渗碳、淬(回)火、调质、正火、渗碳直接淬火等。
局部热处理:仅对工件的某个部件或几个部位进行热处理的工艺,常用的有高频淬火、激光表面处理等。
化学热处理:把金属材料或工件放在适当的活性介质中加热、保持,使一种或几种化学元素渗入其表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺,渗碳是其中的一种。
可控气氛热处理:为达到无氧化、无脱碳、按要求增碳的目的,在成分可以控制的炉气中进行加热和冷却的热处理工艺。
本车间用的UBE渗碳自动生产线就是可控气氛热处理的一种。
真空热处理:在一定的真空度的加热炉中,可实现工件无氧化的热处理工艺。
热处理术语滴注式气氛:把含碳有机液体(一般用甲醇)定量滴入加热到一定温度(700℃以上)、密封良好的炉内,在炉内裂解形成的气氛。
甲醇裂解气可以用作渗碳载气、添加丙酮、异丙醇、煤油等可提高碳势,作为渗碳气氛。
淬火冷却介质:工件冷却淬火时使用的介质。
常用的有水,盐、碱、有机聚合物水溶液。
油、熔盐、流态床、空气、氢气、氮气和惰性气体等。
淬透性:以在规定条件下淬火所能达到的硬度分布表征的材料特性。
淬硬性:以钢在理想条件下所能达到的最高硬度表征的材料特性。
端淬试验:将标准端淬试样(φ25x100mm)奥氏体化后,在专用的试验机上对其下端平面喷水冷却,然后沿试样圆柱表面轴向磨平带上测出硬度和水冷端距离的关系曲线。
此曲线被称为端淬曲线。
该试验方法被称做端淬试验,通过端淬试验可以大致确定金属材料的淬透性。
热处理术语奥氏体化:将钢铁加热到Ac3或Ac1以上,使原始组织全部或部分转变为奥氏体的工艺等温转变:钢和铸铁奥氏体化后,冷却到Ar1或Ar3以下温度保持时的过冷奥氏体发生的转变。
连续冷却转变:钢铁奥氏体化后以不同的冷却速度连续冷却时,过冷奥低体发生的转变,过冷奥氏体连续冷却时的开始和终止转变时间、温度及转变产物与冷却速度间的关系曲线称做奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)退火:钢铁或非铁金属加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
热处理必备基础知识整理
热处理知识:一、强化1、细晶强化:细小等轴晶的晶界长,杂质分布较分散,各方向的力学性能差异小,晶粒越细小,强度、硬度、塑性、韧性都好。
2、固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。
3、第二相强化:当合金中有第二相金属化合物质点存在时,使质点周围基体(固溶体)金属产生晶格畸变,同时增加了基体与第二相的界面,两者都使位错运动阻力增大,故使合金的强度、硬度提高。
合金硬度、强度优于纯金属,因为2、3、4、热处理强化(相变强化):利用重结晶的方法使相或组织发生变化。
二、相和组织1、铁素体:碳在α-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
2、奥氏体:碳在γ-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
3、渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。
4、珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)5、莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%)三、热处理知识1、热处理:把金属材料在固态范围内通过一定的加热,保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
2、退火:将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度,保温一段时间,然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
3、正火:将钢加热到完全相变以上的某一温度,保温一定的时间后,在空气中冷却的一种热处理工艺。
4、淬火:将钢加热到相变或部分相变温度,保温一段时间后,快速冷却的热处理工艺。
5、回火:将经过淬火的钢,重新加热到一定温度(相变温度以下),保温一段时间,然后冷却的热处理工艺。
6、调质处理:将钢件淬火,随之进行高温回火,这种复合工艺称调质处理。
7、表面热处理:改变钢件表面组织或化学成分,以其改面表面性能的热处理工艺。
1.退火(炉冷)――半成品热处理、预先热处理将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。
退火的目的:(完全退火、等温退火)是为了消除过热组织、残余应力,同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。
总结热处理知识点
总结热处理知识点退火是指将金属材料加热至一定温度,然后保温一段时间,最后缓慢冷却到室温的一种热处理方法。
通过退火可以消除材料内部应力,改善塑性和韧性,提高材料的加工性能。
金属材料的退火过程包括加热阶段、保温阶段和冷却阶段,这些阶段的温度和时间控制都会影响到最终的退火效果。
正火是指将金属材料加热至一定温度,然后冷却到室温的一种热处理方法。
正火与退火相似,但正火的加热温度和保温时间要比退火高,冷却速度也要比退火快,这样才能得到更细小的马氏体结构,从而提高材料的硬度和强度。
淬火是指将金属材料加热至一定温度,然后迅速冷却到室温的一种热处理方法。
淬火可以使材料产生马氏体,从而提高其硬度和强度,但也会导致材料变脆。
因此在淬火后还需要进行回火处理,以提高材料的韧性。
回火是指将淬火后的金属材料重新加热到一定温度,然后保温一段时间,最后冷却到室温的一种热处理方法。
回火可以消除淬火后的内部应力,降低材料的硬度,提高其韧性。
固溶处理是指将固溶体加热到一定温度,然后保温一段时间,最后迅速冷却的热处理方法。
固溶处理可以使合金中的固溶体中的固溶体和析出物达到热平衡,在这个温度下,合金的强度和硬度会下降,但塑性和韧性会提高。
时效处理是指将合金经过固溶处理后,再进行一段时间的自然或人工时效,使析出相达到稳定状态的热处理方法。
时效处理可以显著提高合金的强度和硬度。
总的来说,热处理是通过控制材料的组织和性能,来改善材料的力学性能、物理性能和化学性能的方法。
热处理可以提高材料的硬度、强度和耐磨性,改善其抗疲劳性、塑性和韧性,降低材料的脆性。
不同的热处理方法适用于不同的材料和要求,因此在实际生产过程中需要根据具体需求进行选择和控制。
热处理工艺的控制对材料的性能有着重大的影响。
首先是控制加热温度和保温时间,这直接影响到材料的组织和性能。
加热温度过高或保温时间过长会导致晶粒长大和过热,从而影响到材料的机械性能。
其次是要控制冷却速度,冷却速度过快会产生应力集中和变形,影响材料的性能。
热处理的基础知识
热处理的基础知识热处理,顾名思义,就是在高温下对材料进行处理。
它是工业生产和加工的一个重要部分,广泛应用于机械、汽车、航空、建筑等领域。
热处理可以改变材料的机械性能、物理性质和化学性质,从而提高其使用寿命、强度和韧性。
本文将介绍热处理的基础知识,包括热处理的目的、热处理方法、热处理的影响因素和热处理的注意事项。
一、热处理的目的热处理的目的是调整材料的组织结构和性能,在不改变其化学成分的前提下,使其达到特定的物理和机械性能。
具体来说,热处理的主要目的包括以下几个方面:1.改善材料的硬度:提高材料的硬度可以使其更加耐磨损,从而延长其使用寿命。
常用的方法是淬火和弹性调质。
2.提高材料的均匀性:在热处理过程中,能使材料内部的性质更加均匀,消除缺陷和应力。
常用的方法是退火和正火。
3.增加材料的韧性:提高材料的韧性可以使其更加耐冲击和抗震动,避免在使用过程中出现裂纹和断裂。
常用的方法是调质和回火。
二、热处理方法热处理的方法主要有四种,分别是淬火、退火、正火和调质。
下面分别进行介绍。
1.淬火淬火是将高温下加热后的金属材料迅速冷却,使其达到极高的硬度和脆性。
其原理是通过迅速冷却将铁素体转变为马氏体,从而在材料内部形成高强度的结晶体。
淬火过程中的冷却介质通常是水、油、盐水或其他淬火介质。
2.退火退火是将材料加热到一定温度下,然后缓慢冷却至室温,使材料内部的应力和缺陷得以消除,同时使其性能变得更加均匀。
退火过程中的冷却速度很慢,通常是将材料装入炉内,然后让它们自然冷却至室温。
3.正火正火是介于淬火和退火之间的一种处理方法。
它将材料加热到一定温度后,再迅速冷却,以消除材料内部的应力和缺陷,并使其硬度和强度达到一定的程度。
4.调质调质是将材料加热到一定的温度后,再通过退火或淬火来使其达到特定的硬度和韧性。
调质通常采用两步法,第一步是淬火,第二步是回火。
回火是指将淬火后的材料加热到一定温度后,然后迅速冷却,使其恢复韧性。
热处理的基本知识
热处理的基本知识:四把火:退火、正火、淬火、回火1、退火:加热到一定的温度,保温适当的时间,缓慢冷却(炉冷),获得接近平衡状态的组织。
(1):完全退火:用于细化晶粒,改善切削加工性能,一般用于预处理。
T:对于亚共析钢:Ac3+30~50℃, 炉冷;得到的组织:P+F 对于过共析钢:Ac1+20~30℃, 炉冷; 得到的组织:P+Fe3C (2):去应力退火:消除应力的退火工艺。
加热温度低于Ac12、正火:加热到Ac或Acm以上一定的温度,保温适当的时间,冷却(空冷),获得含有珠光体组织的工艺。
3、淬火:将钢加热到相变点以上,快速冷却(水冷、油冷),获得马氏体组织,使钢材强化的热处理工艺。
对于碳素钢:水冷(20#,45#,T10);对于合金钢:油冷(40Cr,GCr15,65Mn)对于亚共析钢:Ac3+30~50℃, 水冷或油冷;得到的组织:M+A’对于过亚共析钢:Ac1+40~60℃, 水冷或油冷;得到的组织:M+A’+Fe3C 淬火之后必须进行回火,以消除应力,改变组织,满足不同强韧性要求。
(1):对于工具钢、模具、量具:淬火+低温回火,目的是提高强度,降低脆性。
低温回火:温度在180~250℃左右,保温时间为1~2小时左右,空冷。
组织:M回+Fe3C;(2):弹簧钢:65Mn ,5CrMoMo。
工艺:淬火+中温回火中温回火:温度在350~500℃,空冷。
回火后的组织为回火屈氏体(T')组织,由于回火温度的升高,使硬度略有降低,并使淬火钢中的内应力大大减少,并且具有高的弹性极限,有较好的塑性及韧性。
(3)淬火+高温回火(调质处理):提高材料的综合机械性能,具有良好的强韧性。
高温回火:加热温度在500~650℃之间,空冷。
回火后的组织为回火索氏体S'。
调质处理可适用于主轴、连杆。
重要件。
热处理的工序,一般为:铸件(锻件)——预备热处理——机加工——最终热处理——磨削加工预备热处理:退火、正火(含碳量小于0.4%)最终热处理:淬火+回火表面处理:表面淬火(感应叫热表面淬火):许多机器零件在扭转、弯曲等交变载荷下工作,有时表面要受磨擦,承受交变或脉冲动接触压力,有时还承受冲击,例如:传动轴、传动齿轮。
热处理知识大集合
一.退火的种类完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火和再结晶退火、光亮退火等。
1. 完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。将工件完全奥氏体化后缓慢冷却,获得接近平衡组织的退火。加热温度为Ac3+(30~50)℃1)目的 细化组织,降低硬度,改善切削加工性能,消除内应力。组织与性能完全退火后可获得接近平衡状态的组织,一般为铁素体加珠光体。用途 主要用于中碳非合金钢和中碳合金钢铸、焊、锻、轧制件等。也可用于高速钢、高合金钢淬火、返修前的退火
1850~1880年,对于应用各种气体(如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。
Байду номын сангаас
二十世纪以来,金属物理的发展和其它新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901~1925年,在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ;30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺;激光、电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
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。
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退火热处理目的
①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工 及冷变形加工。
②细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺 陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能或为 以后的热处理作组织准备。
③消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。
退火热处理分类
退火可分为: 完全退火、不完全退火、扩散退火、球化 退火、去应力退火、再结晶退火、软化退火。
将钢件加热至Ac1和Ac3(或Acm)之间,经保温 并缓慢冷却,以获得接近平衡的组织,这种热 处理工艺称为不完全退火。主要用于共析钢和 过共析钢,类似球化退火。
扩散退火
扩散退火也叫均匀化退火,实用范围:合金钢 铸锭和铸件,扩散退火就是将金属铸锭、铸件 或锻坯,在略低于固液线的温度下长期加热, 消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀 性,以达到均匀化的热处理工艺。
三、球化退火
球化退火分类
球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球 化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到 Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷 却,冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普 通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低 于Ar1的温度进行等温,等温后随炉冷至500℃左右出 炉空冷。和普通球化退火相比,等温球化退火不仅可 缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制 退火后的硬度。
热处理的概念
热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到 适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后, 又以不同速度冷却的一种工艺。
热处理工艺图
热处理分类
热处理分类
正火、退火、淬火、回火是整体热处理中的 “四把火”,其中淬火与回火关系密切,常常 配合使用,缺一不可。
另还可分为调质、渗碳、渗氮、碳氮共渗、感 应、高频等等,这里不作一一介绍。
热处理在早期的应用
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提 高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国 河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟(ji 三声),其显微组织中都有马氏体存在,说明 是经过淬火的。
马氏体组织
热处理在早期的应用
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对 淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜 谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成 都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不 同水质的冷却能力了,同时也注意了油和水的 冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元 24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~ 0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已 应用了渗碳工艺。
热处理分类——回火
钢的回火是将淬火钢加热至A1以下的某一温 度,保温一段时间,然后冷却到室温的一种热 处理工艺。
消除钢淬火时产生的亚稳定组织。
二、退火热处理
退火热处理是将金属或合金加热到适当的温度, 保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体; 共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火 组织是接近平衡状态的组织。
球化退火应用
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳 素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经 轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体 与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切 削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开 裂。
球化退火应用
而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中 的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体 上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切 削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易 长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对 于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等) 的亚共析钢有时也可采用球化退火。
热处理分类——正火
正火是将钢材或钢件加热到A3(或Acm)以 上适当温度,保温适当时间后再空气中冷却, 得到珠光体类组织的热处理工艺。
热处理分类——退火
将金属或合金加热到适当的温度,保持一定的 时间,然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火
热处理分类——淬火
把钢加热到临界点Ac1或Ac3以上,保温并随 之以大于临界冷却速度冷却,以得到亚稳状态 的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称 为淬火。
课程大纲
一、热处理介绍 二、退火热处理 三、球化退火热处理 四、球化退火工艺 五、影响球化组织的几大因素 六、影响钢材氧化、脱碳的几大因素
一、热处理介绍
热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它 加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状 和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的 显微件的使用性能。
四、球化退火工艺
在第三节中我们讲到了球化退火最常用的两种 工艺是普通球化退火3和等温球化退火2。即:
公司1018球化退火工艺
公司50BV30球化退火工艺
公司6A球化退火工艺
五、影响球化组织的几大因素
我们先通过一组案例图片来了解一下影响球化 组织的因素有哪些?
用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件以及 机加工件中 的残余应力,这些残余应力在以 后机加工或使用中潜在地会产生变形或开裂。
再结晶退火、软化退火
再结晶退火是经冷形变后的金属加热到再结晶 温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结 晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余 应力的热处理工艺。
软化退火类似于去应力退火(低温退火)。
完全退火
是将亚共析碳钢加热到Ac3+(20~60ºC), 保温一定时间, 随炉缓慢冷却到600ºC 以下, 然后出炉在空气中冷却。这种退火主要用于亚 共析成分的碳钢和合金钢的铸件,锻件及 热 扎型材,目的是细化晶粒,消除内应力与组织 缺陷,降低硬度,提高塑性,为随后的切削加 工和淬火做好准备
不完全退火
球化退火
将金属或合金加热到适当的温度,保持一定的 时间,然后缓慢冷却,使钢中的碳化物球状化, 或获得“球状珠光体”的退火工艺称为球化退 火。
目的:球化渗碳体,硬度下降,改善切削加工 性能及冷加工性能,并为淬火做好准备。
去应力退火(低温退火)
将工件缓慢加热到500~650°C,保温一定的 时间,然后随炉缓慢冷却到200°C 再出炉空 冷。