热处理必备基础知识整理
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!。
热处理重点知识总结
第一章1.工程材料:金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。
2.强度指标:屈服强度、抗拉强度。
塑性指标:伸长率、断面收缩率。
硬度指标:布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
韧性指标:冲击韧性。
3.强度:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。
4.塑性:塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。
5.刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度。
其指标即为弹性模量。
6.硬度:材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力称为硬度。
7.冲击韧性:材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧性。
8.实际工作中的构件常常是在受交变载荷的作用,所谓交变载荷是指大小或方向随时间而破坏的载荷。
第二章1.热处理:热处理是根据钢在固态下组织转变的规律,通过不同的加热、保温和冷却,以改变其内部组织结构,达到改善钢材性能的一种热加工工艺。
热处理一般是由加热、保温和冷却三个阶段组成的。
2.加热时的转变主要是奥氏体转变。
3.板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错。
位错密度高达1223.0(-~⨯cm,故又称为位错马氏体。
)9.0104.片状马氏体又称为针状马氏体。
5.片状马氏体内部的亚结构主要是孪晶。
6.含碳量低于0.25%的板条马氏体的正方度很小,1/≈c,为体心a立方晶格。
7.马氏体具有高硬度、高强度的原因是多方面的,其中主要包括固溶强化、相变强化、时效强化以及晶界强化等。
8.在通常情况下,马氏体转变不能进行到底,也就是说当冷却到M点温度后还不能获得100%的马氏体,而在组织中保留有一定f数量的未转变的奥氏体,称之为残余奥氏体。
9. 粗大的魏氏组织是钢的一种过热缺陷组织。
10.回火:回火是将淬火钢加热到低于临界点A的某一温度保温1一定时间,使淬火组织转变为稳定的回火组织,然后以适当的方式冷却到室温的一种热处理工艺。
11.淬火钢在回火时的组织转变规律:(1)马氏体中碳的偏聚。
(2)马氏体的分解。
(3)残余奥氏体的转变。
(4)碳化物的转变。
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。
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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
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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
感谢观看
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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。
热处理基本知识及工艺原理
热处理基本知识及工艺原理1. 热处理的基础热处理听起来很高大上,其实说白了就是给金属“洗澡”,不过这澡可不是一般的洗澡,它是通过加热和冷却,让金属变得更结实、更耐用。
就像人要适当运动一样,金属也需要“锻炼”才能有更好的表现。
大家常常听到的“热处理”这两个字,实际上是金属加工中的一个重要环节,尤其是在制造一些需要承受高强度和高温的零件时,它的重要性就显得尤为突出。
1.1 热处理的类型热处理可分为几种主要的类型,比如淬火、回火、退火、正火等等。
这些名字听起来有点像高深的武功秘籍,但其实它们各有各的妙处。
淬火就像是给金属来个猛击,迅速让它从热状态转为冷状态,达到硬化的效果;而回火则是帮金属放松一下,避免太过刚强造成的脆弱。
退火则是金属的“慢养”,通过长时间的加热和缓慢冷却,让金属的内部结构得到调整。
正火呢,就像是在金属身上做个深层按摩,让它恢复到最佳状态。
1.2 热处理的原理那热处理的原理又是什么呢?其实也不复杂。
热处理过程中,金属的内部原子结构会发生变化,就像是大海中的波涛汹涌,时而平静,时而激烈。
加热的时候,原子就像聚会的朋友,欢快地跳动;冷却时,它们就得迅速找到自己的位置,有时候甚至会出现“打架”的情况,这就影响了金属的强度和韧性。
2. 热处理的工艺2.1 工艺步骤热处理的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个步骤。
先是加热,像开车一样,把温度开到理想值,这个过程要慢慢来,别着急;接着就是保温,保持一段时间,让金属的“细胞”好好“吸收养分”;最后是冷却,冷却的方法可以是水、油,甚至空气,各种各样的方式让金属在不同的环境中“转身”。
这整个流程下来,金属的性能就提升了好几个档次。
2.2 影响因素当然,热处理的效果也受很多因素影响,比如温度、时间、冷却速度等。
就好比炒菜,如果温度掌握不好,时间控制不当,最终的味道可就大相径庭了。
为了得到理想的效果,工艺参数的选择可得仔细斟酌。
3. 热处理的应用热处理在我们生活中无处不在,特别是在汽车、航空、机械等行业,都是大显身手的地方。
金属热处理基础入门必须了解的二十个知识点
金属热处理基础入门必须了解的二十个知识点1、什么是热处理将固态金属或合金采取适当方式进行加热,保温一定的时间,以一定的冷却速度冷却以改变其组织,从而获得所需性能的一种工艺方法。
2、热处理的目的是什么通过适当的热处理工艺改变钢的内部组织结构,来控制相变过程中组织转变的程度和转变产物的形态,从而改善钢的性能。
3、热处理的条件是什么必须有固态相变转变的合金才可以进行热处理。
4、热处理的工艺过程是什么(1)加热:临界点+△T值(2)保温(3)冷却:临界点- △T值一定冷却速度5、主要参数有哪些(1)加热温度T(2)保温时间 t(3)冷却速度V,冷却介质决定冷却速度,如:水、盐水、碱水、空气6、按处理阶段及目的可分为哪几种(1)预处理目的是消除偏析、内应力,为最终热处理或后续的加工获得平衡组织。
(2)最终处理作为工件处理的最后工序,获得最终组织。
7、按热处理工艺参数可分为哪几种(1)普通热处理这是生产中最常用的热处理工艺,如退火、正火、淬火、回火等。
这类的热处理一般不会额外的加入其他元素,主要是通过自身组织转变来得到所需要的性能。
(2)化学热处理这类在热处理在齿轮、轴等耐磨件上会经常用到。
工件进行化学热处理时,会在表面一层渗入其他的元素,而对心部的成分不会产生什么影响。
一般渗入什么元素,我们就称为渗×处理,如表面渗C、渗N,C、N共渗等。
(3)表面热处理综合了上述两类热处理的特点,即热处理时不加入其他元素,而且只是针对表面进行的热处理,不影响心部的组织,如表面淬火,但其要求工件的含碳量较高。
8、什么是退火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。
9、退火的目的是什么(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。
热处理基本知识
热处理基本知识1/金属材料热处理: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。
热处理,简单而言就是将固态钢材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与性能的工艺。
热处理不仅可用于强化钢材,提高机械零件的使用性能,而且还可以用于改善钢材的工艺性能。
2/钢的热处理原理热处理的目的是改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能,通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
热处理不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。
我们上汽股份汽齿总厂由于主要处理工件为齿轮零件,所以在热处理方面主要进行的是金属材料的渗碳淬火热处理。
那么,为什么要选择渗碳淬火,而不是直接淬火,主要是因为齿轮零件在负载运动时,一方面需要零件表面有足够的硬度和强度,另一方面要求心部有足够的韧性,以防齿轮齿牙断裂,因此,低碳合金钢正好可以满足这种要求:通过表面渗碳,使零件表面在淬火后达到高的硬度,而未渗碳的心部组织具有较好的韧性,从而达到变速箱零件的物理要求。
热处理的三阶段:加热、保温、冷却一、钢在加热时的转变加热的目的:使钢奥氏体化(一)奥氏体( A)的形成奥氏体晶核的形成:以共析钢为例,A1点W c =0.0218%(体心立方晶格F)W c =6.69%(复杂斜方渗碳体)当T 上升到A c1 后W c =0.77%(面心立方的A)由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散,必须进行铁原子的晶格改组,即发生相变、A的形成过程。
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来改变其物理和机械性能的工艺。
在工业生产中,热处理被广泛应用于各种金属制品的生产中,以提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。
热处理工艺的掌握对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
本文将介绍热处理的基本知识,包括热处理工艺的分类、常见的热处理方法以及热处理后金属材料的性能变化等内容。
热处理工艺可以分为一般热处理和表面热处理两大类。
一般热处理是指对整个金属材料进行加热和冷却,以改变其整体性能。
而表面热处理则是只对金属材料的表面进行加热和冷却,以提高其表面硬度和耐磨性。
一般热处理包括退火、正火、淬火和回火等方法,而表面热处理则包括渗碳、氮化、渗氮等方法。
不同的热处理工艺对金属材料的性能影响也有所不同,因此在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺。
在热处理工艺中,退火是最常用的一种方法。
通过将金属材料加热至一定温度,然后控制冷却速度,可以使金属材料的晶粒细化,减小内部应力,提高塑性和韧性。
正火则是通过加热至临界温度后保温一段时间,再进行适当冷却,以达到调质的目的。
淬火是指将金属材料加热至临界温度后迅速冷却,使其获得高硬度和强度。
而回火则是在淬火后对金属材料进行加热处理,以降低其脆性和提高韧性。
热处理后,金属材料的性能会发生明显的变化。
一般情况下,热处理会提高金属材料的硬度和强度,但会降低其塑性和韧性。
因此,在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺,以达到最佳的性能。
此外,热处理还可以改善金属材料的加工性能,提高其耐磨性和耐腐蚀性,从而延长其使用寿命。
总的来说,热处理是一种重要的金属材料加工工艺,通过控制加热和冷却过程,可以改变金属材料的组织结构和性能,从而满足不同工程要求。
熟练掌握热处理工艺对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
希望本文所介绍的热处理的基本知识能够对您有所帮助。
热处理基础知识
1)淬火加热温度。 根据钢材的化学成分决定,亚共析钢 在Ac3以上30~500C,此时钢的组织为细颗粒的奥氏体,淬 火后获得细小的马氏体。若温度低于Ac3,将出现自由铁素 体。若温度过高,得到粗大的马氏体,性能变坏。共析钢 和过共析钢加热温度在Ac1以上30~500C,得到细小的马氏 体和小颗粒的渗碳体组织。
热处理: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,从而获得所需性能 的工艺方法。
金属材料性能的决定因素:化学成分、内部组织。 其中“化学成分”是改变性能的基础,
“热处理”是改变性能的手段, “组织”是性能变化的根据。
热处理的三个阶段:加热、保温、冷却。如图1-1 所示是最基本的热处理工艺曲线。
热处理基础
1 热处理定义 2 热处理工艺介绍 3 热处理硬度检查 4 常用金属材料
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金属材料是目前应用最广泛的一种工程材料,具有 优良的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。
具有:强度较高、塑性较好、导电性高、导热性好、 有金属光泽等特性。
下面就介绍金属材料的热处理基础知识。
1.热处理的定义
ZG340-640
形状复杂的需要采用铸造成形的钢 质零件(参见 GB11352-89
4.2 合金钢分类和牌号
4.2.1. 分类 按用途分: 合金结构钢
合金工具钢
建筑及工程用钢或构件用钢
机器制造用钢
刃具钢 模具钢
渗碳钢 调质钢 弹簧钢
滚动轴承钢
量具钢
特殊性能钢
不锈钢 耐热钢 耐磨钢 磁钢
热处理基础知识总结
热处理基础知识总结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。
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。
热处理技术基础知识简介
热处理技术基础知识简介
一、熟悉热处理的基本概念和意义
把金属加热到给定温度并保持一段时间,然后选定速度和方法使之冷却以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺被称为热处理。
焊接接头的热处理防止焊接部位的脆性破坏、延迟裂纹、应力腐蚀和氢气腐蚀等。
正确的热处理,可以使焊接残余应力松驰,淬硬区软化,也可以改善组织,降低含氢量,提高耐腐蚀性、冲击韧性、蠕变极限等。
二、熟悉焊前预热、焊后热处理整体热处理的作用和一般要求,熟悉其加热方法
(一)焊前预热
预热的作用在于减少焊缝金属与母材间的温度,从而减少收缩应力(热应力),降低焊缝冷却速度,控制钢材的组织转变,减轻局部硬化,改善焊缝质量。
还可减少气孔、夹渣等缺陷。
通常情况下,35#、45#钢预热温度可选用150~250℃,含碳量再继续增加或工件刚度很高时,可将预热温度提高到250~400℃。
局部预热的加热范围为焊口两侧150mm~200mm。
(二)整体热处理
整体热处理是为了消除焊接产生的应力,稳定各种几何尺寸,改变焊
接金相组织,提高金属的韧性和抗应力能力,阻止裂纹的产生。
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-入门必看(工作总结)
热处理:火焰表面淬火感应加热表面淬火渗氮中碳钢渗碳低碳钢(淬火+低温回火)碳氮共渗一.淬火目的:1提高硬度和耐磨性。
2淬火加工中或高温回火以获得良好的综合力学性能。
零件的材料,形状,尺寸和所要求的力学性能不同,淬火方法也不同。
二.退火(人工时效)定义:退火是将工件加热到适当温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷目的:是为了降低钢铁材料的硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能和锻压加工性三.正火定义:正火就是将工件加热到奥氏体化后,保持适当的时间后,在空气中冷却的热处较细,强度和硬度比退火高。
另外,正火与退火相比具有操作简便、生目的:与退火类同,不过具有更高的力学性能,主要用于对于力学性能要求不高的普共析钢,为球化退火、淬火做组织准备。
四.回火定义:回火是指工件淬硬后,加热到Ac1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到目的:是减小或消除淬火残余应力,稳定钢件的组织和尺寸,并与淬火配合,使零件硬度换算:洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之间有如下换算关系:1HRC≈0.1HB1HB≈2.064HRB种类:单液淬火水/油双液淬火水和油分级淬火等温淬火调质(淬火+高温回火),然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺。
善切削加工性能和锻压加工性能;均匀其化学成分;消除钢铁材料的内应力,防止其变形和开裂;为后续加工或热时间后,在空气中冷却的热处理工艺。
正火与退火相比,一般加热温度比退火高;冷却速度比退火快,过冷度较大,便、生产周期短、生产效率高、生产成本低的的优点。
于对于力学性能要求不高的普通结构零件,正火可作为最终热处理。
对于低中碳结构钢,主要是提高硬度,改善切削,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火是在淬火之后进行的,通常也是零件进行热处理的最后一道工尺寸,并与淬火配合,使零件达到使用性能要求。
淬火钢材随回火温度的升高,强度与硬度降低,而塑性与韧性提高≈0.1HB1HB≈2.064HRB和开裂;为后续加工或热处理做准备。
热处理人必须要掌握的八个基础知识点
热处理人必须要掌握的八个基础知识点1、一分为二:材料不同、设备不同、工艺参数不同,热处理后的组织和质量也不同。
即使材料牌号、设备、工艺参数都相同,由于化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限不同,热处理后的组织和质量也会不同。
即使化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限都相同,由于热处理前期的冷热加工的工艺、质量、组织等不同,热处理后的组织和质量也同样会不同。
因此,出现问题后要具体问题具体分析,即要一分为二。
2、两个图:Fe-C相图、C曲线。
Fe-C相图是跟钢铁打交道的必备知识,C曲线是钢加热后冷却的组织转变图,这两个图是热处理基础的基础。
只有把握住了这两个图,深入了解这两个图才有可能干热处理,热处理才能够入门。
3、三个过程:即加热、保温、冷却这三个过程。
这三个过程贯穿了所有的热处理工艺,这三个过程的好坏决定了最后热处理的质量好坏。
这三个过程理解透彻了,热处理就算入门了。
4、四把火:即退火、正火、淬火、回火。
这四把火是最常规的热处理,这四把火烧的好坏,一定程度上反映了热处理水平。
如果这四把火烧的好就是一个热处理技术员了。
5、五个组织:即奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体、珠光体。
深刻理解了这五个组织的特点、组织形态、析出(形成)条件、性能等,热处理技术水平才能够得到提高。
6、六大缺陷:即氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂六大缺陷,其中在工作中最忌讳产生过烧和开裂缺陷,因为这两个缺陷是无法挽回的缺陷,其他四个也应该尽量避免,虽然能够弥补,但是明显增加了工作量和生产成本。
搞热处理的能够避免或者减轻这六大缺陷就是一个合格的热处理工程师了。
7、七个相变:珠光体转变为奥氏体(P→A)、奥氏体转变为珠光体(A→P)、奥氏体转变为索氏体(A→S)、奥氏体转变为屈(托)氏体(A→T)奥氏体转变为马氏体(A→M)、奥氏体转变为贝氏体(A→B)、马氏体转变为回火马氏体(M→M回)把握住这七个相变热处理就是高水平了。
热处理基础知识
等温冷却
时间
弹簧热处理过程
(1)钢筋绕成弹簧状; (2)加热钢筋至红热,急剧冷却; (3)将(2)钢筋再次加热(温度相对低)冷却。 为什么弹簧状钢筋加热到红热急冷后变得又硬 又脆? 为什么再次加热和冷却后变得刚柔相济,成为 真正的弹簧?
热处理是一种重要的加工工艺,在制造业被广泛应用.
在机床制造中,约60-70%的零 件要经过热处理。 在汽车、拖拉机制造业中,需 热处理的零件达70-80%。 模具、滚动轴承100%需经过热
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热处理基础知识
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 热处理概述 钢在加热过程中的组织转变 钢在冷却过程中的组织转变 钢的常规热处理 钢的表面淬火 钢的化学热处理 热处理零件的结构工艺性及缺陷的预防
第一章 热处理概述
一、钢的热处理 二、常见的热处理方法 三、钢的临界转变温度
20CrMnTi钢不同热处理工艺的显微组织
预备热处理:为随后的加工(冷拔、冲压、切削)或
进一步热处理作准备的热处理。
最终热处理:赋予工件所要求的使用性能的热处理.
W18Cr4V钢热处理工艺曲线
预备热处理
最终热处理
时间
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同, 将热处理工艺分类如下:
普通热处理:退火、正火、淬火、回火 表面淬火 热 处 理 火焰加热表面淬火 感应加热表面淬火 接触加热表面淬火 激光热处理等
奥氏体成分均匀化:
Fe3C溶解后,其所在部位 碳含量仍很高,通过长时间保温
℃ 温 度 ,
共析钢奥氏体化曲线(875℃退火)
使奥氏体成分趋于均匀。
保温目的:(1)工件热透,
相变完全;(2)成分均匀
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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。
(球化退火)为了使钢中渗碳体球化,降低钢的硬度,改善切削加工性,并为以后的热处理做好组织准备。
(去应力退火、再结晶退火)退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,又为后续工序作好准备,故退火是属于半成品热处理,又称预先热处理。
2.正火(比退火冷却速度快些)――预先热处理
正火是将钢加热到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。
它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
低碳非合金钢、低合金钢――正火;中碳非合金钢――优先正火,也可退火
3.淬火(水冷、油冷)
淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后很快放入淬火剂中,使其温度骤然降低,以大于临界冷却速度的速度急速冷却,而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。
淬火能增加钢的强度、硬度和耐磨性,但要减少其塑性。
淬火中常用的淬火剂有:水、油、碱水和盐类溶液等。
4.回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度,再用一定方法冷却称为回火。
目的是消除淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,防止变形及开裂,以取得预期的力学性能。
高温回火(500-650°C)--调质处理:具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能,硬度25-35HRC。
轴、齿轮、连杆、高强度螺栓
中温回火(350-500):较高的弹性极限和屈服点,具有一定的韧性和硬度。
用于弹簧和热作模具。
低温回火(150-250):较高的硬度和耐磨性,钢的应力和脆性有所下降。
用于工具、滚动轴承、渗碳件和表面淬火件。
回火多与淬火、正火配合使用。
5.钢的表面热处理
⑴表面淬火:广泛应用的是表面加热表面淬火(高频加热、超音频加热、中频加热、工频加热)是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上,但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却,这样就可以把表面层被淬火在马氏体组织,而心部没有发生相变,这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。
适用于中碳钢(中碳非合金钢中碳低合金结构钢)也可应用于高碳非合金钢、低合金钢制造的工具量具。
获得表面具有高的强度、硬度、耐磨性及疲劳强度,而心部具有较好的塑性和韧性的零件,如曲轴、凸轮轴、齿轮、主轴。
表面淬火件不易氧化、脱碳,变形小,一般高频淬硬深度为1-2mm表面硬度比普通淬火高2-3HRC。
⑵化学热处理:是指将化学元素的原子,借助高温时原子扩散的能力,把它渗入到工件的表面层去,来改变工件表面层的化学成分和结构,从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。
按照渗入元素的种类不同,化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。
1、渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
2、渗氮:又称氮化,是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。
其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、热硬性抗腐蚀性等。
目前生产中多采用气体渗氮法。
工艺复杂,生产周期长,成本高,氮化层薄而脆不易承受重载荷,并需用专用的氮化钢所以只用于高耐磨和高精度的零件,如精密机床的丝杠、镗床主轴、重要的阀门等。
3、氰化:又称碳氮共渗,是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。
它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。
比渗碳层具有更高的耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度,比渗氮层具有更高的抗压强度。
用于主要处理低碳结构钢零件,如汽车、机床齿轮、轴类。
适用于非合金钢、合金钢、铸铁、粉末冶金等材料。
4、渗金属:是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。
它是使钢的表面层合金化,以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性,如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。
生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。
正火和退火---安排在粗加工之前,以改善切削加工性能和消除毛坯残余应力。
调质---一般安排在粗加工和半精加工之间,为最终热处理作组织准备,由于调质后零件的综合机械性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,
也可作为最终热处理,安排在精加工之前。
淬火、渗碳淬火、氰化、氮化---安排在精加工磨削之前。
发蓝、镀层---安排在机加工之后。