金属材料热处理方法有几种
机械基础03-3.3金属材料的热处理
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第三节金属材料的热处理一、概论:1.热处理:热处理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要的组织结构与性能的工艺。
2.热处理的目的:①提高零件的使用性能;②充分发挥钢材的潜力;③延长零件的使用寿面;④改善工件的工艺性能,提高加工质量,减小刀具的磨损。
3.钢的热处理方法:退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。
4.热处理使钢性能发生变化的原因:由于铁有同素异转变,从而使钢在加热和冷却过程中,发生了组织与结构变化。
二、退火:1.概念:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺称为退火。
2.退火的主要目的是: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,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织上的准备;③消除钢中的残余内应力,以防止变形帮开裂。
3.退火的方法:①完全退火的应用:中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件、热轧型材等。
②球化退火的应用:适用于共析钢及过共析钢。
如碳素工具钢,合金工具钢、轴承钢等。
③去应力退火的应用:消除塑性变形、焊接、切削加工、铸造等形成的残余内应力。
三、正火1.概念:将钢加热到一定温度,保温适当的时间,在空气中冷却的工艺方法。
2.应用:①善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性;②正火可细化晶粒;③消除过共析钢中的网状渗碳体,改善钢的力学性能,并为球化退火作组织准备;④代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火。
四、淬火1.概念:将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保温一定时间,然后以适当速度冷却,获得马氏体或下马贝氏组织的热处理工艺称为淬火;2.目的:主要获得马氏体,提高钢的强度和硬度。
3.钢的淬氏性和淬硬性4.淬火缺陷:①氧化与脱碳②过热和过烧③变形与开裂④硬度不足五、回火1.概念:将钢淬火后,再加热到Ac1点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
2.回火目的:①消除内应力;②获得所需要的力学性能;③稳定组织和尺寸。
热处理的方法
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热处理的方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的方法。
在工业生产中,热处理被广泛应用于各种金属制品的生产加工过程中,以提高其硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性能。
下面将介绍几种常见的热处理方法。
1. 淬火。
淬火是指将金属材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却至室温以下的一种热处理方法。
通过淬火处理,可以使金属材料获得高硬度和强度。
淬火的方法包括水淬、油淬和盐水淬等,不同的淬火介质会对材料的性能产生不同的影响。
2. 回火。
回火是指在淬火后,将金属材料重新加热至较低的温度,然后保温一段时间后再冷却的一种热处理方法。
回火可以消除淬火过程中产生的内部应力,提高材料的韧性和塑性,同时降低其硬度和脆性。
3. 淬火回火。
淬火回火是将淬火和回火两种热处理方法结合起来进行的一种复合热处理工艺。
通过淬火回火处理,可以在保证金属材料硬度和强度的同时,提高其韧性和塑性,以满足不同工件的使用要求。
4. 固溶处理。
固溶处理是将合金加热至固溶温度以上,然后在一定温度下保温一段时间,最后迅速冷却的一种热处理方法。
固溶处理可以溶解合金中的固溶体,改善合金的塑性和加工性能,同时提高其耐腐蚀性能。
5. 淬火回火处理。
淬火回火处理是将淬火和回火两种热处理方法结合起来进行的一种复合热处理工艺。
通过淬火回火处理,可以在保证金属材料硬度和强度的同时,提高其韧性和塑性,以满足不同工件的使用要求。
总结。
热处理是一种重要的金属材料加工工艺,通过改变金属的组织结构和性能,可以使材料达到理想的使用要求。
不同的热处理方法可以使金属材料获得不同的性能,因此在实际生产中,需要根据具体工件的要求选择合适的热处理工艺,以确保产品质量和性能。
通过本文的介绍,相信大家对热处理的方法有了更深入的了解,希望能够在实际生产中加以应用,为提高产品质量和性能提供有力支持。
金属材料热处理方法有几种
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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20〜30℃,保温一段时间后,随炉温缓冷到400〜500(,然后在空气中冷却。
完全退火适用于含碳量小于0.83%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500〜600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753〜900°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。
① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性,硬度在HRC58〜64范围内。
适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。
回火温度为150〜250匸。
② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。
热处理的种类
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热处理的种类热处理是金属材料加工中常用的一种工艺方法,通过对金属材料进行加热和冷却,改变其组织结构和性能。
热处理过程中,温度、时间和冷却速率是关键因素,不同的热处理方法可以使金属材料获得不同的组织和性能。
下面将介绍几种常见的热处理方法。
1. 退火退火是最常用的热处理方法之一,通过加热金属到适当温度后,保温一段时间,然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除金属材料的内部应力,提高延展性和韧性,改善加工性能。
退火的应用范围广泛,适用于各种金属材料。
2. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却至室温的热处理方法。
淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度,但也会产生较高的脆性。
淬火适用于需要高硬度和高强度的金属制品,如刀具、弹簧等。
3. 回火回火是在淬火后,将金属材料重新加热到适当温度,保温一段时间后冷却至室温的热处理方法。
回火可以减轻淬火引起的脆性,提高金属材料的韧性和塑性。
回火一般用于淬火后的金属制品,以提高其综合性能。
4. 热处理强化热处理强化是通过对金属材料进行多次热处理,使其组织结构更加致密,从而提高强度和硬度。
热处理强化一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将金属材料加热到固溶温度,保温一段时间后迅速冷却,使固溶体中的溶质均匀分布。
时效处理是将固溶体再次加热到较低温度,保温一段时间后冷却,使金属材料获得细小、均匀的析出物,进一步提高强度和硬度。
5. 氮化处理氮化处理是将金属材料暴露在含氮气体的高温环境中,使金属表面形成氮化物层的热处理方法。
氮化处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性,同时改善其耐腐蚀性能。
氮化处理广泛应用于切削工具、轴承等金属制品。
热处理是一种重要的金属加工工艺,可以改变金属材料的组织结构和性能,提高其机械性能和耐用性。
不同的热处理方法适用于不同的金属材料和要求,通过合理选择和控制热处理参数,可以使金属制品获得理想的性能。
钢的热处理方法
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钢的热处理方法钢是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
为了提高钢的性能和使用寿命,需要对钢进行热处理。
热处理是指通过控制钢材的加热和冷却过程,使钢材的组织和性能发生变化,从而达到预期的效果。
本文将介绍几种常见的钢的热处理方法。
第一种热处理方法是退火。
退火是将钢材加热到一定温度,保持一定时间后,缓慢冷却的过程。
退火可以消除钢材中的应力,改善钢材的塑性和韧性,提高加工性能。
退火分为全退火和局部退火两种。
全退火是将整个钢材进行退火处理,局部退火是只对钢材的某一部分进行退火处理。
退火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定。
第二种热处理方法是淬火。
淬火是将钢材加热到临界温度以上,然后迅速冷却的过程。
淬火可以使钢材的组织转变为马氏体组织,从而提高钢材的硬度和强度。
淬火的冷却介质可以是水、油或气体,不同的冷却介质会对钢材的硬度和组织产生影响。
淬火后的钢材通常需要进行回火处理,以提高其韧性和减少内应力。
第三种热处理方法是正火。
正火是将钢材加热到临界温度,然后在空气中冷却的过程。
正火可以使钢材的组织转变为珠光体组织,从而提高钢材的韧性和塑性。
正火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定,通常需要多次进行正火处理。
第四种热处理方法是回火。
回火是将淬火后的钢材加热到一定温度,保持一定时间后,缓慢冷却的过程。
回火可以降低钢材的硬度和脆性,提高其韧性和塑性。
回火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定,通常需要多次进行回火处理。
第五种热处理方法是表面处理。
表面处理是通过加热和冷却的方式改变钢材表面的组织和性能。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀层等。
渗碳是将钢材加热到高温,使其表面吸收碳元素,从而提高表面的硬度和耐磨性。
氮化是将钢材加热到高温,使其表面吸收氮元素,从而提高表面的硬度和耐腐蚀性。
镀层是将钢材表面涂覆上一层金属或非金属材料,以改变其表面的性质和外观。
以上是几种常见的钢的热处理方法。
四种基本热处理
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四种基本热处理方法随着时代的发展和科技的进步,人们对金属材料的热处理有了更深入的了解。
在金属材料的热处理中,有四种基本的方法,被称为热处理的“四把火”。
这四种基本热处理方法分别是退火、正火、淬火和回火。
1. 退火操作方法:将工件加热到适当温度,保温一定时间,最后进行缓慢冷却的金属热处理工艺。
目的:降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点: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;一般在毛坯状态进行退火。
2. 正火操作方法:将工件加热到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:降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预处理工序;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:将工件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、油或其他冷却介质中快速冷却。
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:适用于含碳量大于0.3%的碳钢和合金钢;淬火会导致内应力增大,降低塑性和冲击韧度,因此需要进行回火。
4. 回火操作方法:将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一适当温度,保温后,进行冷却。
目的:降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;调整硬度,提高塑性和韧性,获得工作所要求的力学性能;稳定工件尺寸。
应用要点:根据需要选择不同温度的回火,以获得合适的硬度和韧性;一般避免在230280度、不锈钢在400450度之间回火,以防产生回火脆性。
这四种基本热处理方法在金属材料的处理过程中发挥着重要的作用,根据具体要求和材料特性选择适当的方法,可以使金属材料达到理想的性能。
金属热处理方案
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金属热处理方案简介金属热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性质的过程。
本文档将介绍金属热处理的基本原理和常见的热处理方案。
热处理的基本原理金属热处理的目标是通过改变金属内部的晶体结构来改善其性能。
这可以通过以下几种方式实现:1. 固溶处理:将金属加热至高温,使其溶解,然后迅速冷却,以形成均匀的固溶体结构。
2. 相变处理:通过控制金属的冷却速率和温度,使其发生相变,从而改变其组织结构和性能。
3. 淬火:将金属加热至适当温度,然后迅速冷却,以产生硬而脆的组织结构。
4. 回火:将淬火后的金属再次加热至较低温度,然后缓慢冷却,以减少脆性并增加韧性。
5. 预应力处理:通过在金属制品上施加预定的应力,以提高其抗拉强度和弯曲性能。
常见的热处理方案以下是一些常用的金属热处理方案:1. 空气淬火:将金属加热至适当温度,然后将其暴露在自然空气中进行冷却。
这种方法适用于低碳钢等较低强度的材料。
2. 水淬火:将金属加热至适当温度,然后将其迅速浸入冷却介质(通常是水)中进行冷却。
这种方法适用于高碳钢等高强度的材料。
3. 油淬火:将金属加热至适当温度,然后将其迅速浸入冷却介质(通常是油)中进行冷却。
这种方法适用于中碳钢等中等强度的材料。
4. 回火退火:将淬火后的金属加热至较低温度,然后缓慢冷却。
这种方法既可以提高金属的韧性,又可以降低其硬度。
5. 固溶处理:将金属加热至高温,使其溶解,然后迅速冷却。
这种方法可用于调整金属的硬度和强度。
请注意,热处理方案的选择应根据具体金属材料的成分和要求来确定,并且需要遵循相关的标准和规范。
以上是关于金属热处理方案的简要介绍,希望对您有所帮助。
如有任何疑问,请随时与我们联系。
热处理的4种方法
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钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火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。
退火的目的:退火所能达到的目的主在是:消除锻件及焊接结构的应力,消除冷加工后的加工应力,避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂;消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒,消除合金钢硬而脆的特性,改善其切削加工的性能,胀管时的管头,胀接前也要进行退火。
(1) 降低硬度,改善切削加工性;(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
在生产中,退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
正火与退火的区别,处理温度正火的冷却速度比退火快,得到的组织较细,工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件,正火后硬度偏高,切削加工性能变差,故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑,正火比退火的生产周期短,设备利用率高,生产效率高,节约能源、降低成本以及操作简便,所以在满足工作性能及加工要求的条件下,应尽量以正火代替退火。
退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行,最常用的是电阻炉。
电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件,同时用热电偶等电热仪表控制温度,操作简单、温度准确。
在加热过程中,由于工件与外界介质在高温下发生化学反应,当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时,会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。
因此要严格控制加热温度和加热速度等。
图2-2为退火和正火的加热温度范围。
什么样叫金属冷加工硬化现象?在工程中,有时需用对钢件进行冷加工,如锻打、压延、弯曲、冲压等。
当冷加工产生塑性变形时,不但其外形发生了变化,其内部的晶粒形状也会发生变化,晶粒沿受力方向被拉长。
冷加工塑性变形较大时,还会产生较大内应力。
这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的,而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。
金属材料的热处理方法和作用
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金属材料的热处理方法和作用金属材料的热处理是一种重要的材料改性方法,通过控制金属材料的温度、时间、冷却速度等参数,使材料的性能得到优化和改善。
热处理方法可以分为热加工和热处理两种,其中热加工主要是通过变形工艺改变材料的组织和性能,而热处理则是通过对金属材料的加热和冷却使其在晶体结构、硬度、强度、延展性等方面发生改变,下面我们详细介绍一下热处理方法和作用。
一、火热处理火热处理是把金属材料在空气中加热到一定温度并长时间保温,然后慢慢冷却到室温,这种方法适用于工艺比较简单的金属材料。
1. 退火退火是一种常见的火热处理方法,目的是使金属材料的组织均匀化,消除内部应力,提高材料的韧性和塑性,使材料易于加工和变形。
退火方法可以分为全退火、球化退火、固溶退火和环境保护退火等几种类型。
2. 普通热处理普通热处理是一种将金属材料加热到一定温度,然后快速冷却来调整材料的组织和性能的方法,这种方法一般适用于合金材料。
普通热处理方法分为淬火、马氏体淬火和調质等几种类型。
二、物理处理物理处理是通过控制材料的晶体结构来调整材料的机械性能和化学性能。
1. 冷加工冷加工是通过金属材料进行冷变形来改变其组织和性能的方法,这种方法可以使材料变得更加坚硬和可靠。
冷加工处理方法包括定向冷变形和轧制等几种类型。
2. 回火回火是通过加热冷加工后的金属材料来调整其硬度和韧性,以适应特定的使用环境和要求。
回火方法可以分为高温回火、低温回火和多次回火等几种类型。
三、化学处理化学处理是一种通过改变金属材料的化学成分来调整其性能和特性的方法。
1. 氮化氮化是一种在材料表面加入氮原子的处理方法,这种方法可以使材料表面硬度和作用强度增加,从而使材料更具抗磨损和抗腐蚀性能。
2. 碳化碳化是一种在金属表面加入碳原子的处理方法,这种方法可以使材料表面硬度和强度增加,从而增加材料的耐磨性和抗氧化性能。
总之,金属材料的热处理方法可以使材料的性能得到改善和优化,从而可以更好地满足特定的工程和应用要求。
四种常见热处理方法
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四种常见热处理方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺方法。
在工业生产中,热处理是非常常见的一种工艺,可以通过改变金属的组织结构和性能来满足不同的使用要求。
在本文中,我们将介绍四种常见的热处理方法,它们分别是退火、正火、淬火和回火。
首先,我们来介绍退火这种热处理方法。
退火是将金属加热至一定温度,然后以一定速度冷却到室温的过程。
退火可以消除金属材料内部的应力,改善塑性和韧性,降低硬度,提高加工性能。
退火分为完全退火和球化退火两种,完全退火是将金属加热至临界温度以上,然后在炉内冷却,球化退火是将金属加热至临界温度以上,然后在空气中冷却。
退火是一种常见的热处理方法,适用于大多数金属材料。
其次,正火是一种通过加热金属至一定温度,然后在空气中冷却的热处理方法。
正火可以提高金属的硬度和强度,但韧性会降低。
正火的温度和冷却速度会影响金属的组织结构和性能,因此需要根据具体材料和要求来选择适当的正火工艺参数。
接下来,淬火是一种通过将金属加热至临界温度以上,然后迅速冷却到室温的热处理方法。
淬火可以使金属获得高硬度和高强度,但会降低其韧性。
淬火的冷却速度非常重要,不同的冷却速度会导致金属的组织结构发生变化,从而影响其性能。
淬火是一种常用的热处理方法,适用于许多需要高硬度和高强度的金属制品。
最后,回火是一种通过将已经淬火的金属加热至一定温度,然后冷却的热处理方法。
回火可以降低金属的硬度和强度,但提高其韧性和塑性。
回火的温度和时间会影响金属的性能,需要根据具体要求来选择适当的回火工艺参数。
回火是一种常见的热处理方法,适用于需要兼顾硬度和韧性的金属制品。
总的来说,热处理是一种非常重要的金属加工工艺,通过改变金属的组织结构和性能来满足不同的使用要求。
退火、正火、淬火和回火是四种常见的热处理方法,它们分别适用于不同的金属材料和要求。
在实际生产中,需要根据具体情况来选择合适的热处理方法,以获得满足要求的金属制品。
常见金属热处理参考
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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,于空气或油、热水、水中冷却。
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。
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。
热处理常见的方法及分类
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热处理常见的方法及分类
热处理是将金属材料加热到一定温度,以改变其性质和形态的加工方法。
热处理既可以用于制造产品,也可以用于改善材料的性能。
在工业生产中,热处理是一个非常重要的环节,常见的热处理方法包括以下几种:
1. 加热处理:将金属材料加热到适当的温度,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的加热处理包括退火、正火、火焰加热和感应加热等。
2. 冷却处理:将金属材料加热到适当的温度后,迅速冷却到室温以下,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的冷却处理包括淬火、回火和退火等。
3. 渗碳处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的碳元素,以形成渗碳体。
渗碳处理可以用于制造高强度和硬度的零件,如坦克装甲、枪支零件等。
4. 强化处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的元素或化合物,以形成高强度、高硬度的材料。
常见的强化处理包括热处理、冷加工和化学强化等。
5. 表面处理:将金属材料表面进行处理,以改善其机械性能和美观度。
常见的表面处理包括电镀、涂层和表面强化等。
除了以上常见的热处理方法,还有一些特殊类型的热处理,如粉末冶金、陶瓷热处理等。
在热处理过程中,还需要注意材料的控制和操作,以确保热处理的效果和质量。
随着技术的发展和需求的增加,热处理技术也在不断更新和改进。
表面热处理的方法
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表面热处理的方法
表面热处理是一种通过改变金属表面的组织和性能来改善材料性能的工艺。
以下是几种常见的表面热处理方法:
1. 淬火:将金属加热到一定温度,然后迅速冷却(通常是用水或油)。
这会使金属表面变硬,但内部仍然保持韧性。
2. 回火:在淬火后,将金属重新加热到较低温度,以减轻淬火过程中的应力并提高韧性。
回火可以调整金属的硬度和韧性,使其适应特定的应用需求。
3. 渗碳:将金属置于含碳介质中,使碳原子渗入表面。
这会提高金属表面的硬度和耐磨性。
4. 氮化:将金属暴露在氨气等含氮介质中,使氮原子渗入表面。
氮化处理可以提高金属的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
5. 表面淬火:通过感应加热或火焰加热等方法,仅对金属表面进行局部淬火。
这种方法可以在不改变整体材料性质的情况下,提高特定区域的硬度和耐磨性。
6. 激光淬火:使用激光束对金属表面进行快速加热和冷却,实现局部淬火。
激光淬火可以实现高精度的加热控制,适用于特定形状和尺寸的零件。
这些表面热处理方法可以根据不同的材料和应用需求进行选择和组合。
它们可以改善金属材料的表面性能,如硬度、耐磨性、疲劳寿命和耐腐蚀性,从而延长零件的使用寿命并提高其性能。
金属材料的热处理技术
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金属材料的热处理技术热处理是金属加工中的一项重要工艺,通过控制材料的温度和冷却速率,可以改善材料的机械性能和耐腐蚀性能。
本文将介绍几种常见的金属材料热处理技术及其应用。
1. 固溶处理固溶处理是指将金属材料加热至其固溶温度,使固态溶质原子溶解于晶格中,随后迅速冷却固定溶质原子的位置。
固溶处理可以提高金属的韧性和延展性,并改善材料的热稳定性。
常见的固溶处理方法包括快速淬火和退火。
2. 淬火处理淬火是将金属材料加热至其临界温度以上,并迅速冷却至室温,以获得高硬度和高强度的材料。
常用的淬火介质包括水、油和空气。
淬火处理能够增强金属的硬度和强度,但会降低其韧性。
因此,在实际应用中,需要根据具体要求进行适当的回火处理,以平衡硬度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火材料加热至较低的温度,并保持一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中产生的内应力,并提高材料的塑性和韧性。
回火温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响,需要根据具体材料进行调整。
4. 热轧处理热轧是指将金属材料加热至较高温度,随后通过辊压等方式进行塑性变形。
热轧处理可以改变金属的晶粒结构和形状,提高材料的强度和塑性。
热轧处理通常用于生产板材、线材和型材等。
5. 等温处理等温处理是指将金属材料加热至其临界温度,在该温度下保持一段时间后冷却。
等温处理能够改善金属的晶格结构,提高材料的强度和韧性。
常见的等温处理方法包括时效处理和孪生处理。
6. 淬蓝处理淬蓝处理是指将金属材料经过淬火后,再进行加热,使其表面出现深蓝色的氧化膜。
淬蓝处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性,常用于制造工具和刀具等。
7. 焊后热处理在金属焊接之后,常常需要对焊接区域进行热处理,以消除焊接过程中产生的应力和组织不均匀性。
常见的焊后热处理方法包括应力消除退火和再结晶退火。
总结起来,金属材料的热处理技术是一项关键的加工工艺,可以显著改善材料的性能,提高其在工程应用中的可靠性和耐久性。
金属热处理的方法
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调质热处理指的是金属热处理的方法。
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300~500℃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200~600℃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300~500℃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,可显着提高金属的强度、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。
钢的五种热处理工艺
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钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺:1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油)快速冷却叫淬火。
◆表面淬火?钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高2~3单位(HRC)。
2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。
对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ=(10~20)%D。
较为合适,其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺退火是将金属和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。
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。
?退火的目的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。
金属材料的热处理方法
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金属材料的热处理方法金属材料的热处理方法是通过控制材料的加热和冷却过程,改变其组织和性能的方法。
热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能,并且可以使材料达到特定的性能要求。
下面我将介绍几种常见的金属热处理方法。
1.回火回火是通过将淬火后的金属材料加热至适当温度,然后控制冷却速率,使其在固态下进行与淬火相对应的组织和性能调整的一种热处理方法。
回火可以减轻残余应力,提高材料的韧性和可加工性,降低硬度和强度。
2.淬火淬火是将金属材料加热至临界温度以上,然后快速冷却至室温以下的热处理方法。
淬火可以使材料获得高硬度和高强度,这是由于快速冷却过程中形成了马氏体组织而引起的。
淬火通常可分为水淬、油淬和气冷等不同方式,不同淬火介质可以得到不同的组织结构,从而影响材料的性能。
3.时效处理时效处理是将金属材料在合适的温度下保温一定时间,然后进行适当的冷却处理。
时效处理可以使材料的强度和韧性得到调整和提高,并且还可以调整材料的析出相和分布,从而控制材料的性能。
4.固溶处理固溶处理是将金属材料加热至固溶温度,然后进行充分保温,再进行快速冷却的热处理方法。
固溶处理主要用于合金材料,目的是将固溶体中的溶质原子溶解在基体中,从而调整材料的组织和性能。
5.正火正火是将金属材料加热至适宜的温度,然后进行适当冷却的热处理方法。
正火可以提高材料的韧性和延展性,常用于中碳钢的热处理过程中。
6.退火退火是将金属材料加热至一定温度,然后进行适当的冷却,目的是消除材料内部的应力、提高可塑性和韧性,并改善材料的冷加工性能。
退火通常可分为全退火、球化退火、过共析退火等不同类型。
以上是金属材料常见的一些热处理方法,每种方法都有其特定的温度和时间要求,不同的金属材料和工件形状也会影响到热处理的方法选择。
在实际应用中,需要根据具体要求和工艺特点选择合适的热处理方法,以获得所需的材料性能。
热处理基础知识
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热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
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210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ACI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富化,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(quenchingandtempering):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。
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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20〜30℃,保温一段时间后,随炉温缓冷到400〜500(,然后在空气中冷却。
完全退火适用于含碳量小于0.83%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500〜600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753〜900°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。
①淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性,硬度在HRC58〜64范围内。
适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。
回火温度为150〜250匸。
②淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。
适合于各种弹簧、锻模及耐冲击工具等。
回火温度为350〜500",淬火后回火得到的钢材硬度为HRC 35〜45。
③淬火后高温回火这种回火温度处理通常称之为调质处理。
回火温度为500〜650℃,材料的硬度为HRC25〜35。
调质处理广泛应用在齿轮与轴的机械加工工艺中,以使零件在塑性、韧性和强度方面有较好的综合性能。
表面淬火是使零件的表面有较髙的硬度和耐磨性,而零件的内部(心部)有足够的塑性和韧性。
如承受动载荷及摩擦条件下工作的齿轮、凸轮轴、曲轴颈等,均应进行表面淬火处理。
表面淬火用钢材的含碳量应大于35%,如45、40Cr、40Mn2 等钢材,都比较适合表面淬火。
表面谇火的方法可分为表面火焰淬火和表面髙频淬火。
a. 表面火焰淬火是用高温的氧-乙块火焰,把零件表面加热到Ac3线以上温度,
然后用水喷射到髙温零件表面,则得到较髙的零件表面硬度。
这种方法主要用于大型齿轮、轴和辊的表面处理。
b. 表面髙频淬火是利用高频感应电流使淬火零件表面迅速加热,然后立即喷水冷却。
髙频加热零件表面温度为Ac3«+ (100〜150)"C,原零件原始组织要求细致均勾,同时应预先经正火或调质处理,淬火后的回火应采用低温回火或自回火。
高频淬火用以提髙零件的表面硬度,目前应用较多。
因为这种热处理方法不易使零件氧化和脱碳,变形小,零件表面可获得较好的力学性能,同时也容易实现较精确的电控和自动化操作,生产率又很髙。
(3)渗碳
对于含碳量低于0.32%的钢材,可采用渗碳处理;渗碳温度—般为900-930°C,这样可使低碳钢或低碳合金钢的表面含碳量增高到0.8%-1.2%。
然后再经过热处理,这样零件的内部(心部)即可得到较好的塑性和韧性,而表面层有较高的硬度和耐磨性。
如要求有较高工作强度及重负荷工作的齿轮和凸轮及活塞销等零件。
渗碳处理后的渗碳层深度可达0.4-6mm,常用渗碳方法的深度一般为0.5-2mm。
渗碳后零件的热处理硬度一般为HRC 56〜65。
(4) 氮化
氮化是一种气体氮化法,即是向钢表面层渗氮的过程,把氨气加热时分解的活性氮原子渗人到钢中,渗氮温度一般在500〜600°。
范围内,需要20〜50h渗氮深度仅有0.3〜0.50mm,氮化后再进行热处理。
渗氮的目的主要是为了提髙金属表面的硬度和耐磨性,提高疲劳强度和抗腐蚀能力。
如380CrMoAlA合金钢,热处理后的表面硬度可达HV1000〜1110(相当于HRC65〜70),在600〜650的的高温环境中工作,硬度不发生变化。
(5) 氰化
氰化处理是同时向金属表面层渗碳和渗氮的过程,有气体法和液体法两种,以液体法应用较多。
氰化温度越高,则氣化层的碳含量越大,如果氰化温度低,则氮的浓度增加而碳的含量降低。
氣化处理后的钢表面硬度和耐磨性均髙于渗碳处理,且比渗碳或氮化时间短。
①低温氰化低温氰化在淬火及回火后进行,氰化温度为540〜560°C,需要进行30〜60mm出,氰化层厚度为0.03〜0.04mm,表面硬度为HV 950〜1100。
目的主要是提高钢表面的耐磨性。
②髙温氰化髙温氣化的钢表面要进行淬火及低温回火。
主要是为了增加中碳钢或合金钢零件的表面耐磨性和疲劳极限。