热处理工艺名词解释
热处理工艺
热处理工艺热处理工艺是通过加热和冷却对金属材料进行控制的工艺过程,目的是改变其原有的物理和化学性质,以提升材料的性能。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火、疏松加热等不同方法。
本文将介绍热处理工艺的原理、方法和应用。
一、热处理工艺原理1.金属材料的组织结构与性能金属材料由于晶粒和晶界结构,其中晶粒内的原子排列方式称为晶态。
金属材料的物理和力学性质与其晶粒和晶界结构有关。
晶粒的大小、形状、分布和晶界的状态对金属材料的强度、硬度、塑性、韧性、导电性等性质影响显著。
2.热处理过程的原理由于金属材料在加热和冷却过程中的物理和化学反应,其晶粒和晶界组成的结构也会发生变化,从而影响其物理和化学性质。
热处理工艺就是通过控制材料的加热、保温时间和冷却速度等参数来控制金属材料的组织结构,从而提高材料的性能。
二、热处理方法1.退火退火是将金属材料加热至一定温度,保温一定时间后慢冷的热处理方法。
通过退火可以改变金属材料的晶界和晶粒的结构,增强塑性、韧性和延展性能。
退火方法也有多种不同的类型,包括全退火、球化退火、等温退火和局部退火等。
2.正火正火是将金属材料加热至一定温度,保温一定时间后慢冷的热处理方法。
通过正火可以改变金属材料的晶粒组织结构,提高其强度和硬度。
3.淬火淬火是将金属材料加热至一定温度,然后迅速浸入冷却介质中,使其迅速冷却的热处理方法。
淬火可以使晶粒迅速细化,提高材料的硬度和强度,但同时也会减少塑性和韧性。
4.回火回火是在淬火后将材料重新加热至一定温度并保温一定时间后冷却的热处理方法。
回火可以通过改变材料的晶界和晶粒组织结构来调整其硬度和韧性。
5.疏松加热疏松加热是将金属材料加热至一定温度并保温一定时间,旨在在已存在的材料中生成孔洞或气体,使材料产生疏松现象。
此工艺常用于铸造后处理中,其目的是在材料中消除潜在的缺陷和裂纹。
三、应用热处理工艺广泛应用于制造业中,包括钢铁、铸造、航空航天、汽车和电子等领域。
热处理名词解释
(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。
(7)固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
热处理工艺
热处理工艺热处理工艺是一种重要的材料加工技术,主要是改变材料的热物理性能而得到的一种特殊的流程。
热处理是一种重要的金属材料加工方法,它可以改变金属材料的组织、结晶结构、性能和综合性能。
它是对金属材料进行各种加工、整形,以达到改善材料性能、提高材料使用性能的一种加工方法。
热处理工艺将通过改变金属材料温度、时间、介质及气氛等进而改变其组织和结构以获得所需的性能。
经过热处理,金属材料的分子构型及性能发生改变。
常见的热处理方法有热处理、回火、正火和正析等,可以改变金属材料的组织结构、物理性能、力学性能、抗腐蚀性、抗热应力性、耐磨性和耐热性等。
热处理工艺的应用非常广泛,主要是因为它可以改变金属材料的物理和力学性能。
它主要应用于航空、船舶、军事、电子、汽车、机械、冶金等行业,可以改善金属材料的性能,提高材料使用性能。
热处理工艺有很多种,其中,正析热处理是一种通过控制加热温度和时间来影响金属材料的内部结构的方法。
正析热处理首先将金属材料锻造成坯料,然后在温度不变的情况下将坯料加热,使坯料在温度不变的条件下经过一段时间,晶粒尺寸发生变化,从而达到调节材料特性的效果。
正析热处理可以改善金属材料的力学性能和抗腐蚀性,以及抗热失效性能等特性。
热处理技术以及其在材料加工中的应用,不仅提高了金属材料的物理性能和力学性能,而且使其具有了更高的抗腐蚀性、抗热失效性能以及耐磨强度等特性,使得金属材料的使用性能和质量发生了积极的变化。
目前,热处理技术已被广泛应用,它为金属材料的加工、整形以及综合性能提供了重要的支持。
综上所述,热处理工艺是一种重要的材料加工技术,它主要是通过改变材料温度、时间、介质及气氛等进而改变金属材料的组织和结构来获得所需的性能。
它主要应用于航空、船舶、军事、电子、汽车、机械、冶金等行业,可以改善金属材料的性能,提高材料使用性能。
热处理技术以及其在材料加工中的应用,不仅提高了金属材料的物理性能和力学性能,而且使其具有了更高的抗腐蚀性、抗热失效性能以及耐磨强度等特性,使得金属材料的使用性能和质量发生了积极的变化。
金属热处理工艺名词解释
1、过烧:烧结温度过高或烧结时间过长使产品最终性能变坏的烧结2、过热:金属或合金在热处理加热时,由于温度过高,晶粒长得很大,以致性能显著降低的现象,称之为过热。
3、欠热:4、对流传热:流体在流动时,流体质点发生位移和相互混合而发生的热量传递,叫对流传热。
5、辐射传热:任何物体在高于热力学零度时,都会不停的向外发射粒子(光子),这种现象称为辐射传热。
6、碳势:纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到即不增碳也不脱碳,并与炉气保持平衡时表面的碳含量。
7、传导传热:温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程,称为传导传热。
(仅靠传热物质质点的相互碰撞)8、允许的加热速度10、技术上可能的加热速度11、间接加热:从邻近的发热体以一定的方式进行热交换而获得。
12、直接加热:以工件自身为发热体,把其他形式的能量转变为热能而加工工件13、热处理工艺:通过加热,保温盒冷却的方法使金属盒合金内部组织结构发生变化,以获得工件使用性能所要求的组织结构,这种技术成为热处理工艺。
研究热处理工艺规律和工艺原理的学科成为热处理工艺学。
14、正火:加热温度A3+(30~50℃),工件透烧,然后空冷。
15、退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到近乎平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
16、等温退火:等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度,保温一定时间使奥氏体转变为珠光体组织,然后空冷17、扩散退火:将金属铸锭、铸剑或锻坯,在低于固相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(枝晶)的不均匀性,以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火,又称均匀化退火。
18、完全退火:将钢件或钢材加热到Ac3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。
19、热应力:工件在加热或冷却时,由于不同部位的温度差异,导致热膨胀(或冷却)的不一致所引起的应力称为热应力。
热处理工艺
热处理理论、工艺
姚富海
前言
热处理的概念 通过加热、保温、冷却,使材料的组织 结构发生变化,获得所需性能的热加工 方法。
一、中国历史上的热火和 脱碳退火。 战国中晚期,我国发明了兵器的淬火技 术。 至西汉,热处理技术发展至较高水平, 出现了化学热处理,如用于刀剑上的表 面渗碳和渗氮。
5-2、感应加热表面淬火 分为:工频(50Hz)淬火;中频(1~10kHz)淬火、 高频(100~1000kHz)淬火。 加热温度:880~900 ℃。 一般零件淬透层深度为半径的1/10。根据淬透 层的深度,选择设备频率f。
f < 2500
δ x2
δx—淬透层的深度,cm。 频率愈高,淬透层愈薄。
四、淬火及回火
4-3、淬火加热温度的确定 亚共析钢(C<0.77%): Ac3+(30~50℃); 过共析钢(C>0.77%): Ac1+(30~50℃); 亚共析钢温度选择在Ac3以上是为了充分 溶解铁素体,使淬火后硬度较均匀。 过共析钢温度选择在Ac1以上是为了保留 未溶解的碳化物,以获得强度高、韧性 好的综合性能。
四、淬火及回火
4-7、淬火缺陷及其预防 (1)淬火变形、开裂 预防措施有: 均匀加热。工件加热时应均匀放置,防止单面受热, 轴类件应垂直悬挂。降低加热速度。 正确选择冷却方法。在保证硬度的要求下,采用冷 却缓慢的介质。淬火时注意均匀冷却。 及时回火。淬火微裂纹在残余应力作用下扩展,最 后发生时效断裂。淬火后及时回火是防止开裂的有 效措施。
热处理工艺学
《热处理工艺学》名词解释1、起始晶粒度:在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。
2、实际晶粒度:在某一加热条件下所得到的实际晶粒大小。
3、本质晶粒度:在℃10930±保温足够时间(3-8小时)后测得奥氏体晶粒大小。
4、伪共析转变:某些非共析钢当奥氏体以较快速度冷却后,发生同时析出铁素体和渗碳体的共析转变,形成伪珠光体组织的过程。
5、魏氏组织:晶粒粗大的奥氏体,在较快的冷却的速度下先共析相可能是针状与片状珠光体混合存在,这种组织称为魏氏组织。
6、热稳定化:淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留而引起的奥氏体稳定化提高,使马氏体转变迟滞的现象称为奥氏体的热稳定化。
7、形变诱发马氏体:在s M 温度以上,d M 温度以下对奥氏体进行塑性变形将会诱发马氏体转变的现象。
8、二次淬火:在回火冷却时残余奥氏体转变成马氏体的现象。
9、二次硬化:当马氏体中含有足够量的碳化物形成元素,在500℃以上回火时会析出细小的特殊碳化物,导致回火温度升高,Θ-碳化物粗化而软化的钢再度硬化的现象。
10、脱溶沉淀:从过饱和固溶体中析出第二相或形成溶质原子聚集区以及亚稳态过度相的过程。
11、淬火时效:含有W ,Mo ,V ,Cu ,Be 等元素的铁基合金淬火后进行时效时产生失效硬化的现象。
12、应变时效:纯铁或低碳钢经形变后时效时产生的硬化现象。
13、碳势:纯铁在一定温度下于加热炉气加热时达到既不增碳也不脱碳与炉气保持平衡时表面的碳含量。
14、淬透性:钢材被淬透的能力,或者表征钢材淬火时获得马氏体的能力。
15、淬硬性:钢材淬成马氏体可能得到的硬度。
16、热应力:工件在加热或冷却时,因为不同部位的温度差异导致热胀冷缩不一致所引起的应力。
17、组织应力:工件不同部位组织转变不同时性而引起的应力。
18、纯扩散:渗入元素原子在母相中形成固溶体,在扩散过程中不发生相变或者化合物形成与分解的扩散称为纯扩散。
四大热处理工艺
四大热处理工艺
热处理工艺是一种通过改变材料的物理结构、化学成分和性质来改善其性能的技术。
在热处理工艺中,有四项主要的工艺,分别是退火、淬火、回火以及表面处理。
这四种热处理工艺都具有不同的特点和应用范围,并被广泛应用于现代工业生产中。
1. 退火工艺
退火工艺是将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温的工艺。
此工艺可以减少材料中的残余应力和提高硬度,改善材料的延展性和韧性,提高材料的加工性能,适用于铸造、锻造和变形加工等多种材料加工领域。
退火的最佳温度和持续时间会因材料不同而异。
2. 淬火工艺
淬火是将金属材料加热到一定温度后,通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性质的工艺。
此工艺可以提高材料的硬度、强度和耐磨性,适用于制造各种机械零部件、工具等。
淬火温度、冷却速度和时间会对最终的材料性能产生显著的影响。
3. 回火工艺
回火工艺是在淬火后,将已经变硬的材料重新加热到一定温度,然后缓慢冷却的工艺。
此工艺可以减轻材料的脆性,并使其具有较好的延展性和韧性,适用于制造各种高强度零部件,如弹簧、轴承、齿轮等。
回火的最佳温度、时间和冷却速度也会因材料不同而异。
4. 表面处理工艺
表面处理工艺是将材料表面进行改性的工艺,包括氮化、硬化、镀膜等多种方法。
通过这些方法可以改善材料表面硬度、抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等,适用于制造各种高性能零部件和设备。
综上所述,四种热处理工艺在现代工业中都具有广泛的应用。
不同材料和加工要求会产生不同的需要,因此选择合适的热处理工艺不仅可以改善材料的性能,也可以提高生产效率,实现工业生产的可持续发展。
热处理工艺
热处理热处理的定义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。
热处理工艺的特点金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,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组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
金属热处理的工艺的介绍热处理的工艺过程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。
加热是热处理的重要工序之一。
金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。
电的应用使加热易于控制,且无环境污染。
利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。
常见热处理工艺
常见热处理工艺
热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺,改变金属材料的组织和性能。
在工业生产中,热处理是一种重要的工艺手段,可以使金属材料具有更好的力学性能、物理性能和化学性能。
常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。
1. 退火
退火是指将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温。
退火可以改善金属的塑性、韧性和可加工性,同时对于去除应力和改善表面质量也有很好的效果。
2. 正火
正火是指将金属材料加热到一定温度,然后在空气中自然冷却。
正火可以提高金属的硬度和强度,同时提高金属的韧性和可焊性。
3. 淬火
淬火是指将金属材料加热到一定温度,然后迅速浸入水或者油中冷却。
淬火可以使金属的硬度和强度提高,但是会降低金属的韧性。
淬火常用于制造高强度、高硬度的零件。
4. 回火
回火是指将经过淬火处理的金属材料再次加热到一定温度,然后冷却。
回火可以改善金属的韧性和韧度,同时可以去除淬火时产生的残余应力。
除了以上四种热处理工艺,还有渗碳、氮化、钝化等特殊的热处理工艺。
渗碳是一种将碳元素渗透到表面的热处理工艺,可以提高金属表面的硬度和耐磨性;氮化是一种将氮元素渗透到表面的热处理工艺,可以提高金属表面的抗腐蚀性;钝化是一种将金属表面形成一层氧化膜的热处理工艺,可以提高金属的抗腐蚀性。
热处理是一种非常重要的工艺手段,可以对金属材料的性能进行改善和调整,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
不同的热处理工艺可以适用于不同的金属材料和不同的工艺要求,需要根据具体情况进行选择和应用。
热处理名词解释
热处理名词解释在材料科学与工程领域,热处理是一种常见的工艺,用以改变材料的性能和结构。
热处理通过加热和冷却材料,经过一系列精确控制的温度和时间过程,使材料达到特定的力学、物理和化学性能要求。
热处理的主要目的是改善材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、导电性等性能。
通过独特的热处理工艺,可以改变材料的晶体结构、组织相态和晶粒大小,从而实现更好的性能和特性控制。
以下是几个常见的热处理名词解释:1. 固溶处理:固溶处理是指将材料加热到固溶温度,使其形成均匀固溶体,然后经过迅速冷却固定固溶体结构。
这一过程常用于合金材料中,通过固溶处理可以增加材料的硬度、强度和耐磨性等性能。
2. 调质处理:调质处理是指将已经固溶处理的材料加热到特定温度,然后保温一段时间,最后通过适当的冷却速度实现材料的调质。
调质后的材料具有较高的韧性和耐腐蚀性能。
3. 淬火:淬火是指将材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却,以快速固定材料的晶体结构。
淬火可使材料获得高硬度和高强度,但可能会降低材料的韧性。
不同的淬火介质和工艺条件会产生不同的效果,如水淬、油淬、盐淬等。
4. 回火:回火是指将已经淬火的材料加热到较低的温度,并通过保温一段时间实现材料的组织和性能调整。
回火可以减轻淬火过程中的残余应力,改善材料的塑性和韧性,并提高抗脆性。
5. 等温处理:等温处理是将材料在一个特定温度下保持一段时间,以达到特定的组织结构和性能要求。
等温处理常用于合金材料,通过控制温度和时间,可形成特定的相变组织,并提高材料的强度和韧性。
总结:热处理是一种通过改变材料的加热和冷却过程,以实现目标性能要求的工艺。
通过各种热处理方法,如固溶处理、调质处理、淬火、回火和等温处理,可以改善材料的力学性能、物理性能和化学性能。
热处理对于提高材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性和耐磨性等方面有着重要的作用,广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。
热处理的参数选择和控制对于最终材料性能的影响至关重要,需要在实际应用中进行准确的测试和优化。
名词解释热处理
名词解释热处理
热处理是一种通过加热来改变材料内部性质的过程,是工业生产中广泛使用的一种技术。
在热处理过程中,热量被传递到材料表面或内部,从而改变材料原子的结构和化学性质,使材料表面或内部产生不同的物理或化学性质。
热处理通常用于改变材料的温度、硬度、韧性、脆性、耐磨性、耐腐蚀性等性质。
常见的热处理工艺包括高温保温、低温退火、高温回火、淬火和回火等。
热处理工艺的选择取决于需要改变的材料的化学成分、物理性质、生产用途等因素。
例如,在汽车制造中,热处理工艺常用于提高汽车发动机零件的耐磨性和耐腐蚀性,以及改善零件的强度和韧性。
除了用于工业生产,热处理技术也被广泛应用于军事、航空航天、医学等领域。
在军事领域,热处理技术常用于制造枪支、炮弹、导弹等武器,以及改善士兵的身体条件和战斗能力。
在航空航天领域,热处理技术常用于制造飞机零件、火箭发动机等,以提高零件的强度和韧性,降低材料成本。
在医学领域,热处理技术常用于制造手术器械、医疗设备等,以提高它们的强度和耐久性。
热处理技术是一种非常重要的工业技术,它在工业生产中发挥着重要的作用,同时也在军事、航空航天、医学等领域有着广泛的应用。
随着科学技术的不断发展,热处理技术也在不断地创新和改进,以满足社会对高品质、高性能材料的需求。
工程材料热处理名词解释
工程材料热处理名词解释热处理(Heat Treatment)是指通过加热和冷却的方式对工程材料进行物理或化学变化,以改变其结构和性能的一种工艺。
在工程中,热处理常被用于提高材料的硬度、强度、耐磨性、韧性等性能,以适应不同的应用要求。
下面将对热处理过程中涉及的一些关键名词进行解释。
一、回火(Tempering)回火是热处理中的一种常见操作,通过在固溶体形成的基体中加热一段时间后再快速冷却,以减轻冷加工或淬火造成的内部应力,提高材料的韧性和塑性。
这一过程实际上是通过退火来改善冷加工或淬火后的材料性能。
二、淬火(Quenching)淬火是指将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,使材料内部达到亚稳状态,并实现马氏体的转变。
这一过程将提高材料的硬度和强度,但在同时也会引入较大的内部应力。
三、正火(Normalizing)正火是对低碳钢进行的一种热处理方法。
它将材料加热至适当温度,使其达到均匀奥氏体的状态,并通过空冷或风冷的方式使其冷却。
正火能够提高材料的强度和硬度,同时还能改善材料的韧性和塑性。
四、时效硬化(Aging)时效硬化是一种重要的热处理方法,适用于某些合金材料,例如铝合金或镍基合金。
材料会被加热至较高温度保持一段时间,然后在适当条件下冷却。
这一过程能够改变材料的组织结构,提高其强度和硬度。
五、固溶处理(Solution Treatment)固溶处理是针对某些固溶体型合金或不锈钢的一种热处理方法。
通过加热到高温,使溶质原子完全溶解在基体中,然后迅速冷却以固定成分。
这一过程能够消除材料中的析出物和相分离,提高强度和耐蚀性。
六、表面处理(Surface Treatment)表面处理是指对材料表面进行一系列工艺措施的过程,以改善其耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
常见的表面处理方法包括镀层、涂装、氮化和氧化等。
这些方法通过改变材料表面的化学特性和结构,增加其使用寿命和性能。
七、自由冷却(Air Cooling)自由冷却是一种常见的冷却方式,即将加热后的材料在室温下自然散热至环境温度。
热处理原理与工艺
热处理原理与工艺一、重要名词解释: 1.调幅分解:过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成份不同的两个相的过程。
(即一部份为溶质原子富集区,另一部份为溶质原子贫化区 )。
2.表面淬火:指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上,然后迅速冷却,在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。
3.回火稳定性:淬火钢在回火时,反抗强度、硬度下降的能力成为回火稳定性。
4.碳势:纯铁在一定温度下于加热炉气中加热到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时,表面含碳量。
5.化学热处理:通过加热、保温、冷却,使一种或者几种元素渗入钢件表层,以改变钢件表层硬化成份、组织和性能的热处理工艺。
6.再结晶退火:经冷变形后的的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新产生无畸变晶核,并长大成等轴晶粒,取代全部变形组织,以消除变形强化和残存应力的退火,成为再结晶退火。
7.氮化:在一定温度下,一定介质中,使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
8.回火脆性:淬火钢在回火时冲击韧性的变化规律总的趋势是随着回火温度升高而增大,但在某些温度区间回火,可能浮现冲击韧性显著降低的现象,叫做回火脆性。
(在许多钢的回火温度与冲击韧性的关系曲线中浮现了两个低谷,一个在 200~400℃之间,另一个在 450~650℃之间。
随回火温度的升高,冲击韧性反而下降的现象。
)9.调质处理:淬火后高温回火,以获得回火索氏体的方法,称为调质处理。
使工件具有很好的强度,同时还有好的朔性和韧性,即较好的综合机械性能。
10.固溶处理:将合金加热到高温单相区,恒温保持,使过剩相充分溶解到固体中后,快速冷却,以得到到过饱和固溶体的热处理工艺。
11.热硬性:材料在一定温度下保持一段时间后,仍能保持其硬度的能力。
12.表面淬火:同 2.13.淬透性:在一定条件下淬火时,获得马氏体的能力,用淬透层深度来表示。
14.时效处理:将淬火后的金属工件置于室温或者较高的温度下,保持适当时间,以提高金属强度的热处理工艺。
热处理的名词解释
热处理的名词解释
热处理是一种通过将金属制品加热到一定温度下进行处理的工艺,目的是改变金属的组织结构和性能,以提高其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等。
热处理主要分为四个步骤:加热、保温、冷却和清洗。
根据处理的目的和金属的特性,可以采用不同的热处理方法,如退火、正火、淬火、调质、沉淀硬化等。
退火是最常见的热处理方法之一,通过加热金属至一个适当的温度,然后缓慢冷却,以减少金属的硬度和提高其塑性。
退火可以改善金属的加工性能,减小内应力,并提高材料的韧性。
正火是一种使金属充分加热到适当温度后迅速冷却的热处理方法。
正火可以提高金属的硬度和强度,但会降低其塑性。
正火常用于钢材的热处理,例如生产弹簧、刀具等。
淬火是一种迅速冷却金属的方法,使其快速形成马氏体组织。
通过淬火,金属可以获得高硬度和高强度,但会导致金属变脆。
油淬、水淬和盐淬等是常用的淬火方法,不同淬火介质的选择会对金属的性能产生影响。
调质是一种在淬火后加热金属至适当温度后冷却的热处理方法。
调质可以提高金属的韧性和耐磨性,同时保持相对较高的硬度和强度。
调质常用于制造机械零件、汽车零件等。
沉淀硬化是一种通过加热金属至适当温度后冷却,使其产生弥
散分布的沉淀物,从而提高金属的硬度和强度的热处理方法。
沉淀硬化常用于合金材料的处理,例如高强度铝合金。
热处理工艺对于提高金属材料的性能至关重要。
通过热处理,可以改变金属的晶粒结构、调整相的比例和分布、消除内应力、提高金属的机械性能和抗腐蚀能力。
热处理广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、电子等行业,对于改善产品的质量和性能具有重要意义。
热处理工艺的基本概念
热处理工艺的基本概念钢的热处理(Heat Treatment)是指将钢在固态下加热到一定的温度,保温一段时间,并以适当的速度冷却至室温,以改变钢的内部组织,从而得到所需性能的工艺方法。
热处理过程一般包括加热、保温、冷却几个阶段。
当工件加热和冷却时,实际相变往往偏离Fe-Fe3C状态图中的相变温度,而是在一定过热和过冷的情况下进行,如Ar1、Ar3、Arcm 等,如图所示。
钢件最常用的热处理工艺为退火、正火、淬火、回火及表面热处理。
1.退火退火是将钢材或钢件加热到适当温度,保温一定时间,随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
①完全退火将钢材或钢件加热至AC3以上20-30℃,经完全奥氏体化后进行缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。
②球化退火球化退火是不完全退火的一种。
将过共析钢加热到A C1+(10~20)℃,保温一定时间后缓慢冷却,使过共析钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。
③均匀化退火均匀化退火又称扩散退火,它是将钢锭、铸件加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。
④去应力退火又称低温退火。
即将钢加热至低于A C1的某一温度(一般为500-600℃),经保温后缓慢冷却。
⑤再结晶退火把这类钢加热到再结晶温度以上150-250℃,即650-750℃,保温后空冷。
2.正火正火是将钢加热到AC3(或Accm )以上30-50℃,保温适当的时间后,在空气中冷却的热处理工艺。
3.淬火将钢加热到AC3(亚共析钢)或AC1(过共析钢)以上一定温度,保温后以大于临界冷却速度的冷速得到马氏体(或下贝氏体)的热处理工艺叫淬火。
常用的淬火方法有下列几种:①单介质淬火将加热到奥氏体状态的工件,在温度低于工件材料的上马氏体点(Ms点)的一种淬火介质中连续冷却下来以形成马氏体的淬火方法。
②双介质淬火先将加热到奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点温度,再立即转人冷却能力较弱的淬火介质中冷却,直至完成马氏体转变。
热处理 名词解释
一名词解释1、完全退火将刚材或钢件加热到AC3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,然后缓慢冷却获得接近于平衡组织的热处理工艺成为完全退火2、淬透性钢的淬透性使之钢材被淬透的能力,或者说钢的淬透性是表征钢材淬火时获得马氏体能力的特性3、淬硬性指在理想的淬火条件下,以超过临界冷却素的形成的马氏体组织能够达到的最高硬度4、等温淬火工件淬火加热后,若长时间保持在下贝氏体转变区的温度,使之完成奥氏体的等温转变,获得下贝氏体组织,这种淬火称等温淬火5、回火脆性随回火温度升高冲击韧性反而下降的现象6、回火稳定性淬火钢在回火时,抵抗强度、硬度下降的能力。
7、水韧处理将铸态下的铸件依据某一温度加热到1050℃~1100℃范围内保温一定时间然后进行水淬的一种处理方法8、季裂经过冷变形的黄铜制品在潮湿的大气中,特别是在还有氨气的大气或海水中,会发生自动破裂二、牌号1、GCr15 滚动轴承钢C%=1.0% Cr%=12% Cr作用:提高淬透性、耐腐蚀性、耐磨性热处理方法及作用:球化退火+淬火+低温回火球化淬火可以降低硬度,便于切削加工,为最终淬火处理做组织准备。
淬火:可以获得较高的硬度和强度回火:提高零件的组织及尺寸的稳定性,提高力学性能。
最终组织:M回+A”+Fe3C 应用:滚动轴承,量具2、Cr12MoV 冷冲磨具钢C%≥1 Cr=12%Mo=0.4%~0.6% V%=0.15~0.3% Cr作用:提高淬透性Mo、V提高耐磨性、细化晶粒热处理方法及作用:有一次硬化法和二次硬化法,其中一次硬化法采用低温回火+低温淬火。
淬火温度低,晶粒细小,强韧性好,残留奥氏体少最终组织:M回+A”+Fe3C晶粒应用:挤压模,冷冲压模3、60Si2Mn 弹簧钢C%=0.6% Si%=2% Mn%≤1.5% Si、Mo:能显著强化基体Si大为提高钢的弹性限度Mn提高钢的淬透性热处理及应用:淬火+中温回火中温回火可以使弹簧具有一定冲击韧性,弹性极限,金属比等最终组织:T回应用:螺旋弹簧,板簧4、40Cr/40CrNiMo C%=0.4% Ni、Mo≤1.5% Cr提高钢的淬透性,回火稳定性Ni提高干的基本韧性Mo进一步提高淬透性、回火稳定性,细化晶粒降低回火脆性热处理及作用:调质获得S回最终组织:S回应用:连杆螺栓,轴,齿轮5、W18Cr4V W%=18% Cr%=4% V%≤1.5%三、选材汽车变速箱齿轮选用渗碳钢20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮工作条件:在滑动、滚动相对运动的情况下工件之间有摩擦,同时还承受一定的形变弯曲应力和接触疲劳应力,有时会有一定的冲击力。
热处理名词解释
热处理名词解释热处理是通过在材料加热和保温过程中进行控制冷却,以改变材料的组织和性能的一种工艺。
热处理可以通过改变材料的晶粒大小、相组成、组织结构和力学性能来满足具体的工程需求。
以下是几种常见的热处理方法和相关名词的解释。
1. 退火(Annealing):将材料加热到恒定温度,然后进行恒温保温,最后缓慢冷却到室温。
退火能够去除材料中的应力和杂质,并改善其塑性和韧性。
2. 淬火(Quenching):将材料加热到临界温度,并迅速冷却,通常是通过浸入冷却介质(如油、水或气体)中实现。
淬火能够使材料快速固化,生成非常硬的组织,提高材料的硬度和强度。
3. 回火(Tempering):在淬火处理后,将材料再次加热到低于临界温度的温度,并进行恒温保温,然后冷却到室温。
回火可以减轻淬火引起的脆性,并在保持一定硬度的同时提高韧性和韧性。
4. 沉淀硬化(Precipitation hardening):通过在固溶体中加入适量的溶质元素,并进行适当的热处理,使其发生沉淀析出而提高材料的硬度和强度。
沉淀硬化常用于铝合金和不锈钢等金属材料。
5. 组织(Microstructure):材料的组织是指其晶粒大小、晶型和相组成等微观结构特征。
通过适当的热处理工艺,可以改变和控制材料的组织,从而达到所需的性能要求。
6. 形变(Deformation):在热处理过程中,材料可能经历形变,即改变其形状或尺寸。
形变可以通过加热和冷却来实现,例如冷加工和热挤压等工艺。
7. 晶界(Grain boundary):晶界是相邻晶粒之间的界面区域,是材料中的缺陷,对材料的性能和行为具有重要影响。
晶界可以通过热处理来调控,如晶界固溶和晶界扩散等机制。
总之,热处理是一种重要的材料加工工艺,通过控制材料的加热和冷却过程,改变材料的组织和性能。
不同的热处理方法可以使材料具有不同的硬度、强度、塑性和韧性等性能,以满足不同工程应用的需求。
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正火:正火,又称常化,是将工件加热至Ac3或Ac m以上40~60℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,降低材料的硬度。
正火,又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Ac m(Ac m是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。
另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。
正火的主要应用X围有:①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。
②用于中碳钢,可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。
④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能。
⑤用于大型锻件,可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。
⑥用于球墨铸铁,使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
⑦过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。
正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+二次渗碳体,且为不连续。
正火主要用于钢铁工件。
一般钢铁正火与退火相似,但冷却速度稍大,组织较细。
有些临界冷却速度(见淬火)很小的钢,在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体,这种处理不属于正火性质,而称为空冷淬火。
与此相反,一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到马氏体,淬火的效果接近正火。
钢正火后的硬度比退火高。
正火时不必像退火那样使工件随炉冷却,占用炉子时间短,生产效率高,所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。
对于含碳量低于0.25%的低碳钢,正火后达到的硬度适中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火为切削加工作准备。
对含碳量为0.25~0.5%的中碳钢,正火后也可以满足切削加工的要求。
对于用这类钢制作的轻载荷零件,正火还可以作为最终热处理。
高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物,为球化退火作组织准备。
普通结构零件的最终热处理,由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能,对于一些受力不大、性能要求不高的普通结构零件可将正火作为最终热处理,以减少工序、节约能源、提高生产效率。
此外,对某些大型的或形状较复杂的零件,当淬火有开裂的危险时,正火往往可以代替淬火、回火处理,作为最终热处理。
正火目的:(1)去除材料的内应力(2)降低材料的硬度这样是为了接下来的加工做准备。
和退火差不多的作用,只是为了提高效率,降低成本。
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。
正火是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。
正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。
故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。
大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。
一般合金钢坯料常采用退火,若用正火,由于冷却速度较快,使其正火后硬度较高,不利于切削加工。
回火:回火目的:(1)减少或消除淬火内应力,防止工件变形或开裂;(2)获得工艺要求的力学性能;(3)稳定工件尺寸;(4)对于某些高淬透性的钢,空冷即可淬火,如采用退火则软化周期太长,而采用回火软化则既能降低硬度,又能缩短软化周期。
对于未经淬火的钢,回火是没有意义的,而淬火钢不经回火一般也不能直接使用。
为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂,钢件经淬火后应及时进行回火。
中文名称:回火英文名称:tempering定义:将淬火后的钢,在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。
应用学科:电力(一级学科);热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下,保温1到2小时后冷却的工艺。
回火往往是与淬火相伴,并且是热处理的最后一道工序。
经过回火,钢的组织趋于稳定,淬火钢的脆性降低,韧性与塑性提高,消除或者减少淬火应力,稳定钢的形状与尺寸,防止淬火零件变形和开裂,高温回火还可以改善切削加工性能。
依据加热温度不同,回火分为:低温回火:加热温度150~200℃。
淬火产生的马氏体保持不变,但是钢的脆性降低,淬火应力降低。
主要用于工具、滚动轴承、渗碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。
中温回火加热温度350~500℃。
回火组织为针状铁素体和细粒状渗碳体(FeC)的混合物,称为回火屈氏体。
中温回火:能获得较高的弹性极限和韧性,主要用于弹簧和热作磨具回火。
高温回火:加热温度500~600℃。
淬火加高温回火的连续工艺称为调质处理。
高温回火组织为多边形的铁素体(ferrite)和细粒状渗碳体(FeC)的混合组织,称为回火索氏体。
高温回火为了得到强度、硬度和塑性韧性等性能的均衡状态,主要用于重要结构零件的热处理,如轴、齿轮、曲轴等。
回火是工件淬硬后加热到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。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(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,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。
因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度X围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
工件在150~250℃进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性。
回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用X围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
(2)中温回火:工件在350~500 ℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。
预先热处理回火后得到回火屈氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用X围:弹簧、锻模、冲击工具等。
工件在500℃以上进行的回火。
目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。
力学性能:200~350HBS,较好的综合力学性能。
应用X围:广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。
工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。
调质不仅作最终热处理,也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。
45钢正火和调质后性能比较见下表所示。
45钢(φ20mm~φ40mm)正火和调质后性能比较钢淬火后在300℃左右回火时,易产生不可逆回火脆性,为避免它,一般不在250~350℃ X围内回火。
含铬、镍、锰等元素的合金钢淬火后在500~650℃回火,缓冷易产生可逆回火脆性,为防止它,小零件可采用回火时快冷;大零件可选用含钨或钼的合金钢。
回火是将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度,保温适当时间,再冷到室温的一种热处理工艺。
回火的目的在于消除淬火应力,使钢的组织转变为相对稳定状态。
在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性,以获得所希望的性能。
中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高,但很脆,一般需经回火处理才能使用。
钢中的淬火马氏体,是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,具有体心正方结构,其正方度c/a随含碳量的增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。
马氏体组织在热力学上是不稳定的,有向稳定组织过渡的趋势。
许多钢淬火后还有一定量的残留奥氏体,也是不稳定的,回火过程中将发生转变。
因此,回火过程本质上是在一定温度X围内加热粹火钢,使钢中的热力学不稳定组织结构向稳定状态过渡的复杂转变过程。
转变的内容和形式则视淬火钢的化学成分和组织,以及加热温度而有所不同(见马氏体相变)二次预热碳钢的回火过程:淬火碳钢回火过程中的组织转变对于各种钢来说都有代表性。
回火过程包括马氏体分解,碳化物的析出、转化、聚集和长大,铁素体回复和再结晶,残留奥氏体分解等四类反应。
低、中碳钢回火过程中的转变示意地归纳在图1中。
根据它们的反应温度,可描述为相互交叠的四个阶段。
第一阶段回火(250℃以下):马氏体在室温是不稳定的,填隙的碳原子可以在马氏体内进行缓慢的移动,产生某种程度的碳偏聚。
随着回火温度的升高,马氏体开始分解,在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物(图2),马氏体的正方度减小。
高碳钢在 50~100℃回火后观察到的硬度增高现象,就是由于ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化的结果(见脱溶)。
ε-碳化物具有密排六方结构,呈狭条状或细棒状,和基体有一定的取向关系。
初生的ε-碳化物很可能和基体保持共格。
在250℃回火后,马氏体内仍保持含碳约0.25%。
含碳低于 0.2%的马氏体在200℃以下回火时不发生ε-碳化物沉淀,只有碳的偏聚,而在更高的温度回火则直接分解出渗碳体。
第二阶段回火(200~300℃):残留奥氏体转变。
回火到200~300℃的温度X围,淬火钢中原来没有完全转变的残留奥氏体,此时将会发生分解,形成贝氏体组织。
在中碳和高碳钢中这个转变比较明显。
含碳低于 0.4%的碳钢和低合金钢,由于残留奥氏体量很少,所以这一转变基本上可以忽略不计。
第三阶段回火(200~350℃):马氏体分解完成,正方度消失。
ε-碳化物转化为渗碳体 (Fe3C),这一转化是通过ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。
最初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。
渗碳体往往在ε-碳化物和基体的界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核(图3)。
形成的渗碳体开始时呈薄膜状,然后逐渐球化成为颗粒状的Fe3C。
第四阶段回火(350~700℃):渗碳体球化和长大,铁素体回复和再结晶。
渗碳体从400℃开始球化,600℃以后发生集聚性长大。
过程进行中,较小的渗碳体颗粒溶于基体,而将碳输送给选择生长的较大颗粒。
位于马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上的碳化物颗粒球化和长大的速度最快,因为在这些区域扩散容易得多。