金属热处理方法
热处理的方法
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工艺。
它在工程领域中被广泛应用,可以使材料获得所需的硬度、韧性、强度和耐磨性。
热处理方法有很多种,下面将介绍几种常见的热处理方法。
首先,淬火是一种常见的热处理方法。
在淬火过程中,将金属材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却至室温。
这样可以使材料获得高硬度和强度,但韧性会降低。
淬火可分为油淬、水淬和气淬等不同方式,具体选择取决于材料的种类和要求。
其次,回火是一种常用的热处理方法。
在淬火后,金属材料的硬度往往过高,韧性不足,这时需要进行回火处理。
回火是将材料加热至较低的温度,然后保温一段时间,最后冷却至室温。
这样可以降低材料的硬度,提高韧性,使其达到理想的性能指标。
另外,正火也是一种常见的热处理方法。
正火是将金属材料加热至临界温度以上,然后在空气中冷却。
这种方法可以使材料获得一定的硬度和强度,同时保持一定的韧性。
正火适用于一些对材料性能要求较为平衡的情况。
除了上述几种方法,还有很多其他的热处理方法,如退火、时效处理、表面强化等。
每种方法都有其特定的应用领域和优势,需要根据具体情况进行选择。
总的来说,热处理是一种非常重要的金属材料加工工艺,可以显著改善材料的性能,提高其使用价值。
在实际应用中,需要根据材料的种类、要求和工艺条件选择合适的热处理方法,以确保材料达到最佳的性能表现。
通过以上介绍,相信大家对热处理的方法有了更深入的了解。
在实际工程中,热处理是一个非常重要的环节,需要我们认真对待,以确保材料的性能达到设计要求。
希望本文能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
金属材料热处理方法有几种
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。
金属热处理工艺
金属热处理是一种常用的金属加工工艺,它是利用加热升温通过改变
金属的组织结构,从而改变材料的性能的一种方法。
热处理的一般过
程有:定形-热处理-修整-检验。
1、定形:把不同形状、不同大小的金属块或金属件制作成一定尺寸、
一定形状而可接受热处理的固定夹具;
2、热处理:根据所需性能,将合金夹具置入热处理炉中,经过不同的
加热和冷却过程工艺;
3、修整:将热处理过的金属件倒磨、抛光处理,以满足质量标准要求;
4、检验:按照质量标准检查,以确保热处理过程中的精准变化和使金
属件达到预期的性能要求。
金属热处理技术的应用比较广泛。
它可以改变材料的硬度、强度、耐
腐蚀性和抗热性能,使材料更适合用于制造更高质量、更强大的产品。
此外,热处理还可以调节材料的组织结构,使性能更稳定。
近年来,随着金属热处理技术在新材料及新工艺中的广泛应用,热处
理工艺也在不断发展和提高,形成了先进的热处理技术体系。
今后,
金属热处理技术将在越来越多的领域中发挥作用,以满足更宽泛的应
用需求。
金属制品表面热处理方法
金属制品表面热处理方法
金属制品表面热处理方法是一种通过加热金属表面来改变其物
理和化学性质的技术。
这种方法可以用于多种金属制品,包括钢铁、铝和铜等。
不同的热处理方法可以产生不同的效果,例如增强材料强度、改善耐腐蚀性、提高表面硬度等。
以下是几种常见的金属制品表面热处理方法:
1. 均质化处理:将金属制品加热到高温,然后保持一段时间,
使其内部结构达到均匀状态。
这种处理可以消除内部应力和不均匀性,提高材料的强度和韧性。
2. 淬火处理:将金属制品加热到高温,然后迅速冷却。
这种处
理可以使材料变得更加坚硬,提高其耐磨性和耐腐蚀性。
3. 热处理表面强化:将金属制品的表面加热到高温,然后迅速
冷却。
这种处理可以增强材料的表面硬度和耐腐蚀性。
4. 氮化处理:将金属制品置于含有氮气的高温环境中,使其表
面与氮气反应。
这种处理可以使材料表面形成一层硬度极高的氮化层,提高其耐磨性和耐腐蚀性。
5. 氢处理:将金属制品置于含有氢气的高温环境中,使其表面
与氢气反应。
这种处理可以使材料表面形成一层很薄的、具有良好耐腐蚀性的氢化物层。
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金属热处理方法及工艺介绍
金属热处理方法介绍
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,有激光热处理、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。
淬火→将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶 液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了 降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某
金属热处理方法介绍
一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。 退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的 淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
金属热处理方法介绍
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。采用高能密度加热和表 面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间或保温时间很 短,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺 不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢, 正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而 有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬 硬。
金属热处理原理与工艺
金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。
这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。
金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而满足不同的工业应用需求。
金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。
当金属材料受到热加工时,温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加,晶粒之间的间距变大,这使得金属的塑性和韧性增加。
而当金属材料受到冷加工时(如锻造、轧制),由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态,因此晶粒不会发生明显的变形,而是保持原来的晶粒组织。
这种组织结构会使金属变得更加硬而脆,但相应的韧性和延展性会降低。
金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。
根据不同的处理效果,这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。
以下是几种常见的金属热处理方法:1. 灭火处理:灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。
这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其硬度和强度。
灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。
2. 固溶处理:固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温,使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。
这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其韧性和延展性。
固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。
3. 时效处理:时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温,然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。
这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物,从而提高金属的强度和硬度。
时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。
4. 钝化处理:钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后,在空气或氧化性环境中,使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。
这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。
金属热处理是一种重要的金属加工工艺,可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果,以满足不同的工业应用需求。
常用金属材料热处理规范
常用金属材料热处理规范热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺方法,使金属材料在固态下发生化学、物理或机械性能变化的过程。
热处理可以提高金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能,从而满足具体的应用要求。
下面将介绍几种常用金属材料的热处理规范。
1.碳钢的退火处理碳钢是最常见的金属材料之一,经过退火处理后可以提高其塑性和韧性。
通常将碳钢加热至800-900°C,保温时间由材料厚度决定,通常是每25mm厚度增加1小时。
然后将材料冷却到室温,这样可以得到具有良好塑性和韧性的碳钢。
2.不锈钢的固溶处理不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,但在焊接后会出现晶间腐蚀的问题。
固溶处理是为了解决晶间腐蚀问题而进行的热处理过程。
通常将不锈钢加热至1050-1150°C,保温时间取决于材料的厚度。
然后将材料迅速冷却到室温,这样可消除晶界处的过饱和元素,减少晶界的碳化物析出,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。
3.铸铁的正火处理铸铁是一种含碳量较高的金属材料,通过正火处理可以提高其硬度和强度。
通常将铸铁加热至850-950°C,保温时间由材料的厚度决定,通常是每25mm厚度增加1小时。
然后将材料冷却到室温。
正火处理可以改善铸铁的组织和性能,提高其机械性能。
4.铝合金的时效处理铝合金具有良好的强度和韧性,但在加工过程中可能会出现软化现象。
时效处理是为了提高铝合金的强度和稳定性的热处理过程。
通常将铝合金加热至150-200°C,保温时间由材料的合金组成决定,通常是几小时至几十小时。
然后将材料迅速冷却到室温。
以上是几种常用金属材料的热处理规范,不同的金属材料可能需要不同的热处理工艺。
在进行热处理时,需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以保证热处理的效果。
同时,需要根据具体应用要求选择适当的热处理工艺,以获得期望的材料性能。
金属热处理方法
金属热处理方法
1、退火
操作方法: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。
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、正火
操作方法: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。
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。
3、淬火
操作方法: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。
4、回火
操作方法: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。
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。
常见金属热处理方法解读
金属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方法。
金属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。
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~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。
常见金属热处理参考
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。
简述热处理的方法
简述热处理的方法
热处理是一种常用的金属材料加工方法,通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能,以达到提高材料的硬度、强度、韧性等目的。
热处理方法主要分为三类:退火、淬火和回火。
第一章:退火
退火是将金属材料加热到一定温度,保持一段时间后缓慢冷却的过程。
退火可以改善金属材料的塑性、韧性和冲击韧性,同时消除内部应力和晶间缺陷,提高材料的加工性能。
第二章:淬火
淬火是将金属材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却的过程。
淬火可以使材料的组织结构转变为马氏体,从而提高材料的硬度和强度。
淬火还可以使材料出现应力集中,增加材料的脆性,因此通常需要进行回火处理。
第三章:回火
回火是将淬火后的金属材料加热到一定温度,保温一段时间后冷却的过程。
回火可以消除淬火过程中产生的内部应力,并使材料的硬度和韧性达到一定的平衡。
回火还可以改变材料的组织结构,调整材料的性能。
通过以上三种热处理方法的合理运用,可以使金属材料达到最佳的组织结构和性能,提高其使用价值和应用范围。
金属热处理的方法
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。
金属材料与热处理总结
金属材料与热处理总结金属材料是工程领域中最常用的材料之一,其性能和用途很大程度上取决于其热处理过程。
热处理是通过控制金属材料的温度、时间和冷却速率来改变其内部结构和性能的工艺。
本文将对金属材料的热处理方法和效果进行总结,以期为工程实践提供参考。
首先,我们来谈谈金属材料的热处理方法。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。
退火是将金属材料加热至一定温度,然后缓慢冷却至室温,以消除内部应力和改善塑性。
正火是将金属材料加热至适当温度,然后在空气中冷却,以提高硬度和强度。
淬火是将金属材料加热至临界温度,然后迅速冷却至室温,以获得高硬度和强度。
回火是将淬火后的金属材料重新加热至适当温度,然后进行缓慢冷却,以降低硬度和提高韧性。
其次,我们来探讨金属材料热处理的效果。
热处理可以显著改变金属材料的组织结构和性能。
通过退火,金属材料的晶粒得以细化,内部应力得以消除,从而提高其塑性和韧性。
通过正火,金属材料的碳化物颗粒得以析出,晶粒得以再结晶,从而提高其硬度和强度。
通过淬火,金属材料的组织得以马氏体化,从而获得极高的硬度和强度。
通过回火,金属材料的马氏体得以转变,内部应力得以释放,从而平衡硬度和韧性。
最后,我们需要注意的是金属材料的热处理过程中需要严格控制温度、时间和冷却速率。
温度过高或时间过长会导致晶粒长大,从而降低金属材料的性能;冷却速率过快会导致金属材料产生裂纹或变形。
因此,在实际工程中,需要根据金属材料的具体成分和要求,合理选择热处理方法和工艺参数,以获得最佳的性能和效果。
总之,金属材料的热处理是工程领域中不可或缺的工艺之一,通过合理的热处理方法和工艺参数,可以显著改善金属材料的性能和用途。
因此,在工程实践中,我们需要深入理解金属材料的热处理原理和方法,灵活运用于实际生产中,以满足不同工程需求。
不伤表面光洁度的金属热处理
要实现金属热处理时不伤害表面光洁度,可以考虑以下几种方法:
1.控制加热温度和时间:在进行金属热处理时,控制加热温度和时间非常重要。
过高的温
度和过长的加热时间可能导致表面的氧化、变色或退火等问题。
因此,确保在合适的温度范围内控制好加热时间,以避免对金属表面光洁度的损害。
2.使用保护气体:在热处理过程中使用保护气体,如氮气、氢气等,可以有效地减少金属
表面与空气接触,防止氧化反应的发生。
这样可以降低对金属表面的损害,并保持其光洁度。
3.选择合适的热处理方法:根据金属的具体情况和要求,选择合适的热处理方法。
例如,
可以选择表面硬化、淬火、回火等方法,以满足金属材料的强度和硬度要求,同时尽量减少对表面光洁度的影响。
4.表面保护措施:在金属热处理之后,可以采取一些表面保护措施,如化学处理或电镀等
方法,以恢复金属表面的光洁度。
这样可以修复潜在的损伤,并保持金属的外观质量。
需要注意的是,具体的金属热处理方法和措施应根据不同的金属材料和具体要求进行选择和实施。
在实际操作中,建议寻求专业的金属加工和热处理服务提供商的建议和帮助,以确保金属热处理过程中不伤害表面光洁度。
热处理方法对金属硬度的影响
热处理方法对金属硬度的影响热处理是一种常见的金属材料处理方法,通过加热和冷却的过程,可以改变金属的结构和性能。
其中,硬度是衡量材料抗压能力的重要指标之一。
不同的热处理方法对金属硬度的影响也不同。
本文将针对不同的热处理方法,以及它们对金属硬度的影响作一详细讨论。
1. 淬火处理淬火是最常用的热处理方法之一。
在淬火过程中,金属材料首先被加热到合适的温度,然后迅速冷却,通常使用水或油来实现。
淬火后的金属会出现明显的硬化现象,硬度得到显著提高。
淬火处理能改变金属的晶体结构,并使金属中形成大量的马氏体。
马氏体是一种具有较高硬度的组织结构,可以有效提高金属的硬度和抗磨性。
因此,淬火处理可以使金属材料具有更高的硬度和更好的机械性能。
2. 回火处理回火是在淬火后对金属材料进行的一种热处理方法。
回火的目的是通过适当的加热和保温过程来调整金属的硬度和韧性。
回火工艺的选择会直接影响金属材料的硬度。
一般来说,经过淬火处理后的金属硬度较高,同时也存在一定的脆性。
通过回火处理,可以降低金属的硬度,并提高其韧性和延展性。
回火过程中,温度和时间是影响金属硬度的关键因素。
通常情况下,较高的回火温度和较长的回火时间会导致金属硬度的降低。
3. 预淬火处理预淬火是淬火处理的一种变种,通过在淬火前对金属材料进行适当的加热处理来提高淬火后的硬度。
预淬火处理可以使金属中形成具有较高硬度的马氏体,并在淬火过程中起到保护作用。
预淬火处理的具体温度和时间取决于金属材料的成分和要求的硬度。
适当的预淬火处理可以使金属硬度相对提高,提高其抗磨性和耐热性能。
4. 固溶处理固溶处理主要适用于合金材料。
该方法通过将合金加热至高温区域,使金属中的溶质元素溶解在基体中,形成均匀的固溶体。
随后,通过快速冷却来固定固溶态,并获得相应的硬度。
固溶处理对合金材料的硬度有显著影响。
通过固溶处理可以调整合金的组织结构,从而改变硬度。
固溶处理中的加热温度和保温时间是调控硬度的关键因素之一。
金属热处理方法及工艺介绍
能源动力厂
金属热处理方法介绍
金属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 以不同速度冷却的一种工艺方 以不同速度冷却 法。 金属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 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 过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分 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。
金属热处理方法介绍
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来 说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还 可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。 例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性 ; 齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮 成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素 就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢; 工模具则几乎全部需要经过热处理方可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 表面热处 理的主要方法,有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理,常 理的主要方法,有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理 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。 热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。 热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰 化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金 属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了 工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它 合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从 而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还 要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有 渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。
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水
用于一般碳钢零件冷却。如果加点盐冷却 能力提高,有利于大尺寸碳钢件热处理。
矿物 油
冷却能力比水低,但可以避免出现淬 火缺陷,适合于合金钢热处理
回火
定义:将淬火后的工件加热到一定温度,保温一段时间,然 后冷却下来。
低温(150-250度):低温回火 中温(350-500度):中温回火 高温(500-650度):高温回火
表面热处理
目的:提高或者改变零件表面性能——硬度和耐磨性
如常用的零件:齿轮、链轮、轴等 广泛采用的方法:表面淬火、化学热处理
火焰加热、感 应加热表面淬 火
渗碳、渗氮、渗 硼、渗钒、 氰化(氮碳共渗)
表面淬火
特点: 零件表面
快 速
加热到淬火温度
快 速 冷却
使表面组织发生转变、表面硬度得到提高。
注意:只是对表面进行快速加热和冷却,零件心部组织和 性能不变。 中碳钢、合金调质钢 常采用这种方法提高表面硬度。
工件表面产 生涡流发热
感应圈下 部喷水
工件表 面淬火
工件心部 无涡流加 热,故不 会变化
化学热处理
原理方法:将工件置于一定温度的活性介质中保温,使一 种或几种元素渗入其表层,改变表层的化学成分,从而改 变表层的组织和性能的热处理工艺。
常用的几种化学处理方法:
渗碳、渗氮
渗硼、渗钒、氰化(碳-氮共渗)
(1)火焰加热表面淬火
原理方法、设备和材料:
氧气-乙炔 (高温火焰),冷却用水或lu化液
设备简单,成本低,但不易控制淬火质量,淬火之后表 面硬度不够均匀——主要用于单件或者小批量生产。
(2)感应加热表面淬火
通交流电
淬火 时感 应圈 和喷 水套 固定, 工件 上下 移动, 使得 淬火 连续 进行
高频电流 产生磁场
金属热处理方法
热处理方法措施示意图
定义:是将金属在固态下通过加热、保温和冷却,改变金属 的组织,从而改变金属性能(加工和使用)的一种工艺方法。 措施和要求:通过控制加热温度、保温时间和冷却速度(冷却 方式),不改零件变形状和尺寸。
金属热处理方法
热处理是一种比较重要的工艺方法 预热处理改善切削加工性能和质量,提高效率。 在机械制造中
适用范围
主要用于处理弹簧和弹性零件。
中温回火后硬度一般达到
HRC35-50
高温回火
目的
不仅可以使淬火应力与脆性全部清出,而且使 零件具有良好的综合力学性能(强度、硬度、 塑性、韧性具有良好的配合)
齿轮、轴、连杆、以及要求较高的综合力学 性能的各种结构件。
适用范围
习惯上:把淬火与高温回火相结合的热处理称调质。 调质件的硬度为 200-330HBS
温度560 度左右
其之前调质处理
最后零件表面硬 度高、耐磨损、 抗腐蚀强、寿命 提高。多为合金 钢 如38CrMoAl
课堂总结
退火 正火 淬火 800-900 820-950 780-880度 度 度 随炉子缓 冷 含碳量高 的碳钢、 合金钢
晶粒细化均 匀,降低硬 度消除应力
回火(淬火工件) 中、低、高 视情况定
空气中冷 却 低碳钢、 中碳钢
硬度比退火 稍高消除应 力效果不如 退火好。
快速冷却 (冷却液体) 合金钢
有较大应力和脆 性,需回火后使 用
如果单纯的消除应力,防止变形和开裂,只需加热600- 650度,保温一段时间后缓慢冷却。这种方法称为去应力 退火。(或者低温退火)
退火
该方法主要适应含碳量较高的碳钢和各类合金钢。
正火
定义:将工件加热到临界温度以上的适当温度,保温之后从 炉中取出置于空气中冷却的热处理工艺。 加工温度820度-950度范围,正火的冷却速度比退火快。 正火后工件硬度比退火后略高,但是消除应力效果不如退 火彻底。 正 火 目 的 用 途 内部组织更细粒(小)、低碳钢和中碳钢更适合切 削加工。 a、改善钢材切削加工性能的预备热处理。 b、对普通要求机械零件,可作为满足零件使用性能 最终热处理。
(1)渗碳——一般气体渗碳(常用) 固体渗碳
保温同时滴入渗 碳剂 裂解出碳原子
工件置于 密封炉子
加热930度 左右并保温 6-10小时
活性碳吸附在 工件表面并不 断渗入获得高 碳组织
渗碳后零件需经 过淬火和低温回火 (低碳钢、合金渗 碳钢)
(2)渗氮
氨气 NH3
注意 安排在最后工序
(也称为氮化处理)
淬火
定义:将工件加热到临界温度以上的适当温度,保温之后快 速冷却下来 加工温度780-880度范围,淬火之后再进行适当的回火处 理,改善零件使用性能、延长寿命。 工件冷却速度极快,金属内部为 非平衡组织结构,存在较大应力 和脆性,应回火后使用 快速冷却条件:要具有足够冷却能力的冷却介质(水、矿物油)
回火作用
减小和消除淬火工件的应力和脆性,防止零 件产生变形和裂纹,且可以调整零件的力学 性能。
低温回火
目的:
消除淬火应力、降低脆性、提高韧性。
高硬度和高耐磨性。
适用范围
要求硬度高、耐磨损的刀具、量具、磨 具、以及各种耐磨零件。 HRC58-64
钢材低温回火后与脆性已基本消除,零件具有较高强度 和一定韧性,且弹性良好。
热处理的作用
最终热处理使零件达到设计使用性能指标。
适当热处理消除内应力,保证零件尺寸和形状。
常见的热处理工艺方法
退火
正火
淬火
回火
表面淬火与化学 热处理(渗碳、 渗氮、碳氮共渗 等)
退火
定义:将钢材加热到适当的温度并保温一段时间,然后随 炉缓慢冷却的热处理工艺。 加工温度800度-900度范围,低碳钢退火加热温度稍微高 点;高碳钢退火加热温度较低。 保温时间长短主要取决:零件尺寸和同炉装入工件数。 退火技术要求:随炉缓慢冷却 退 火 目 的 使金属内部组织结构均匀、晶粒细化、降低硬度、 消除应力,改善切削加工性能。