热处理工艺详解
金属热处理正火

金属热处理正火金属热处理是一种通过加热和冷却的方式改变金属材料的物理和化学性质的工艺。
其中,正火是一种常用的金属热处理方法之一。
正火的目的是通过控制加热温度和冷却速率,使金属材料达到理想的组织和性能。
正火的工艺过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段,金属材料被加热到一定温度,以使其组织发生相应的变化。
保温阶段是为了保持材料在一定温度下的一段时间,使其达到热平衡。
最后,在冷却阶段,金属材料以一定的速率冷却,形成理想的组织结构。
正火的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能。
通过正火处理,可以增加材料的强度、硬度和耐磨性,提高其抗蠕变性和抗疲劳性能。
此外,正火还可以改善材料的可加工性,并减少内应力和变形。
正火的关键是控制加热温度和冷却速率。
加热温度应根据金属材料的组织和性能要求进行选择。
过高的加热温度会导致晶粒长大、晶界清晰度下降,从而降低材料的强度和硬度。
过低的加热温度则可能导致组织不均匀,影响性能。
冷却速率的选择也十分重要,过快或过慢的冷却速率都会对材料的性能产生负面影响。
正火的应用广泛,特别是在钢铁行业。
钢材经过正火处理后,可以改变其组织,提高其硬度和强度,从而满足不同领域的需求。
例如,汽车制造业常用正火处理来提高车辆零部件的耐磨性和强度,以保证其在复杂工况下的可靠性。
机械制造业也广泛应用正火处理来改善机械零件的性能,提高其使用寿命和可靠性。
在正火处理中,除了控制加热温度和冷却速率外,还需要注意一些其他因素。
首先,材料的初始状态和化学成分会对正火效果产生影响。
不同的金属材料和不同的合金元素对正火处理的响应是不同的,需要根据具体情况进行选择和调整。
其次,正火的时间也是一个重要的参数。
保温时间过长或过短都会影响组织的形成和性能的改善。
此外,正火后的材料还需要进行适当的回火处理,以消除残余应力和提高材料的稳定性。
金属热处理正火是一种重要的工艺方法,通过控制加热温度和冷却速率,可以改善金属材料的组织和性能。
金属材料热处理后的冷却工艺【详解】精选全文

可编辑修改精选全文完整版热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能的一种金属热加工工艺。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。
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。
淬火冷却技术是指金属材料与构件被加热到某一温度后,按预定的方式和速率冷却,以获得预期的组织与性能的技术,包括淬火工艺及工艺优化、淬火介质及其性能评定、淬火装置、冷却过程及其参数控制、冷却过程模拟及性能预报、淬火畸变、开裂及残余应力控制。
淬火冷却属于热处理的基础工艺。
随着技术的进步,在淬火介质评价、淬火冷却过程机理研究、过程模拟和控制冷却等领域取得了大量的研究成果。
但是由于淬火冷却过程十分复杂,存在的换热介质复杂变化不均匀的流场与温度场的影响和构件本身冶金成分分布不均匀的影响等等边界条件和构件本身不均匀性的影响,加大了对原本十分复杂的构件内部在瞬间发生的三场( 温度场、组织场、应力/应变场) 交互作用的研究的难度。
加之目前的检测手段制约和对冶金机理认识的欠缺,而使其研究和控制水平远远滞后于热处理的加热过程,与目前飞速发展的现代科学技术相比更是相形见绌。
淬火冷却工序比较突出的问题有如下几方面:1) 工艺制定方面在企业,淬火工艺单通常是具有详细的加热规程,而淬火冷却规程往往是非常简单的几个字,如:水淬、油淬、聚合物介质淬火。
执行这种简单的淬火冷却规程,不同的操作人员或相同人员不同炉次的操作,其淬火件的力学性能、应力状态、畸变量等会有很大的差异。
2) 流速、温度、浓度综合影响下的介质冷却能力评价方面对淬火介质冷却能力的测量是评价介质冷却能力的一个重要方面。
虽然国际标准化组织于1995 年推出了ISO 9950 国际标准,但是其测量结果仍局限于介质之间的定性比较,其应用受到局限。
3) 工艺执行、记录方面目前国内外绝大多数的淬火槽都没有配置对介质搅拌状态、介质温度变化、淬火开始时间和结束时间的实时控制、采集和记录的设备,这些功能应该是实现产品处理过程的可控性和可追溯的基础,这些基础问题不解决将无法实现对淬火冷却过程的闭环控制。
弹簧钢65碳钢制定热处理工艺流程

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1cr13的热处理工艺流程详解

1cr13的热处理工艺流程详解下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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详解al6061-t6材质及其热处理工艺

详解al6061-t6材质及其热处理工艺查看全部属Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。
可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。
其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度。
宁波广源财6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。
在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。
美铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。
强度和耐腐蚀性较迥,均匀性皆较好。
供应6061-T6是什么材料,6061-T6硬度6061铝合金介绍--广源财属Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。
特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广.很有前途的合金。
可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。
其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度。
宁波广源财6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。
若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低;导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。
在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。
6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。
美铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。
详解正火、淬火、回火、退火工艺过程

详解正火、淬火、回火、退火工艺过程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。
正如有些人说,机械加工是外科,热处理就是内科,代表一个国家制造业的核心竞争力。
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)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。
(保温)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,而化学热处理的保温时间往往较长。
(冷却)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。
工艺分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
热处理淬火工艺【详解】

热处理淬火工艺内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.◆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。
感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。
感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点:1.热源在工件表层,加热速度快,热效率高;2.工件因不是整体加热,变形小;3.工件加热时间短,表面氧化脱碳量少;4.工件表面硬度高,缺口敏感性小,冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。
有利于发挥材料地潜力,节约材料消耗,提高零件使用寿命;5.设备紧凑,使用方便,劳动条件好;6.便于机械化和自动化;7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
感应加热的基本原理将工件放在感应器中,当感应器中通过交变电流时,在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场,在工件中相应地产生了感应电动势,在工件表面形成感应电流,即涡流。
这种涡流在工件的电阻的作用下,电能转化为热能,使工件表面温度达到淬火加热温度,可实现表面淬火。
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 个单位(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。
常用齿轮材料选择及其热处理工艺

齿轮材料的选择及其热处理匸艺1、齿轮材料的选择原则齿轮材料的种类很多.在选择时应考虔的因素也很多.下述几点可供选择材料时参考:1)齿轮材料必皴满足工作条件的耍求•例如.用于飞行器上的齿轮.耍满足质址小.传递功率大和可靠性高的耍求.因此必须选择机械性能高的合佥银:旷山机械屮的齿轮传动.一般功率很大.匸作速度较低、删圉环境中粉尘含虽极高•因此往往选择铸钢或铸铁等材料:家用及办公用机械的功率很小.但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正當工作•因此常选用匸程塑料作为齿轮材料。
总Z.工作条件的耍求是选痒齿轮材料时首先应考虔的因素,2)应考應齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺,大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯.可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料’屮等或屮等以下尺寸耍求较高的齿轮常选用锻造毛坯•可选择锻钢制作。
尺寸较小而又耍求不高时. 可选用閲钢作毛坯,齿轮表而玦化的方法有:渗碳.氨化和表面淬火。
采用渗碳上艺时.应选用低碳钢或低碳會金钢作齿轮材料:抵化钢和调质钢能采用氮化匸艺;采用表而淬火时.对材料没有特别的耍求,3)正火磯钢.不论毛坯的制作方法如何.只能用丁•制作在裁荷平稳或轻度冲击下I:作的齿轮.不能承受大的冲击載荷:调质碳钢可用于制作在中等冲击数荷下工作的齿轮.4)合金钢當用于制作高速、垂裁并在冲击拔荷下匸作的齿轮•5)飞行器中的齿轮传动•耍求齿轮尺寸尽可能小.应采用表面欣化处理的高强度合佥钢.6)金屈制的软齿面齿轮.配对两轮齿面的駛度差应保持为30〜50HBS或更多。
当小齿轮与大齿轮的齿而具有较大的玦度差(如小齿轮齿而为淬火并磨制.大齿轮齿而为常化或调质):且速度又较窩时.较锁的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿而会起较眾茗的冷作谀化效应.从而捉高了大齿轮齿面的彼劳极限。
因此.肖配对的两齿轮齿而具有较大的硬度差时.大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20%.但应注总唤度高的齿而.粗糙度值也耍相应地减小。
18cr2ni4wa热处理渗碳淬火
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18cr2ni4wa热处理渗碳淬火下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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热处理原理及工艺

热处理原理及工艺热处理是一种用于改善材料性能的重要工艺。
通过控制材料的加热和冷却过程,可以改变材料的晶体结构、力学性能和化学性能,从而提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性等。
热处理的原理是基于固体材料的晶体结构与物理性能之间的关系。
晶体结构是由原子或分子的周期性排列所组成,不同的结构会导致不同的物理性能。
在加热过程中,材料中的原子或分子会随着温度的升高而具有更高的热运动能力,从而使晶体结构发生变化。
通过控制加热温度和时间,可以实现晶体结构的改变。
常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火、表面处理等。
退火是将材料加热到特定温度,然后缓慢冷却至室温,目的是消除内部应力和改善材料的韧性。
淬火是在材料加热到高温后,迅速冷却至室温,通过快速冷却可以使材料形成硬脆结构,提高材料的硬度和强度,但也会导致内部应力增大,需要进行回火处理来消除应力。
回火是将淬火后的材料加热到适当温度,然后保温一段时间,最后缓慢冷却,目的是降低材料的硬度,提高韧性。
表面处理是在材料表面形成一层特定的化合物或合金层,用于改善材料的耐磨性、耐腐蚀性等。
热处理工艺的选择要根据材料的组成和应用要求进行。
不同材料具有不同的热处理敏感性和适用温度范围。
合理选择热处理工艺可以使材料在满足力学性能和物理性能要求的同时,减少成本和能源消耗。
总之,热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程,改善材料性能的重要工艺。
通过热处理可以改变材料的晶体结构和物理性能,提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。
选择合适的热处理工艺对于提高材料的性能和使用寿命至关重要。
热处理是一种将金属或合金材料通过加热和冷却处理来改变其物理和机械性能的工艺。
它是材料加工中非常重要的一部分,因为可以通过控制热处理工艺,使材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能得到改善。
热处理的核心原理是通过控制材料的加热温度和冷却速度,使材料的晶体结构发生变化。
材料的晶体结构决定了其宏观性能。
例如,在晶体结构较均匀的钢中,碳原子分布均匀,这样就有利于提高钢材的硬度和强度。
热处理基本工艺流程
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热处理基本工艺流程
《热处理基本工艺流程》
热处理是一种通过加热和冷却的方法,改变材料的内部结构和性能的工艺。
它广泛应用于金属材料的制造过程中,以增强材料的硬度、强度、耐磨性和耐蚀性。
以下是热处理的基本工艺流程:
1. 加热:热处理的第一步是将材料加热到特定的温度。
这个温度通常根据材料的类型和需要的性能来确定。
加热的方式可以是炉加热、火焰加热或电阻加热等。
2. 保温:一旦达到目标温度,材料需要保持在这个温度下一定的时间,以确保热量充分渗透到材料的深层结构中。
3. 冷却:在保温后,材料需要进行快速冷却,以锁定新的结构和性能。
冷却方式可以是空气冷却、水冷却或油冷却等,具体取决于材料的类型和大小。
4. 回火:一些材料在冷却后需要进行回火处理,以降低材料的脆性和增加韧性。
回火通常是将材料加热到较低的温度,并保持一定的时间后进行冷却。
以上就是热处理的基本工艺流程。
通过精确控制加热、保温、冷却和回火等步骤,可以使材料达到所需要的硬度、强度和韧性等性能,并且提高材料的耐磨性和耐蚀性。
热处理工艺不仅在金属材料的制造中应用广泛,还被应用于塑料、陶瓷和玻璃
等材料的加工中,对于提高材料的性能和延长使用寿命有着重要的作用。
热处理基本知识及工艺原理
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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。
铝合金热处理工艺【详解】
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铝合金的热处理工艺内容来源网络,由“XX机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在XX机械展.铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长,一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的,其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多。
铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀,有异形面或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专用夹具予以保护,并且淬火介质的温度也比变形铝合金高,故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。
一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能,稳定尺寸,改善切削加工和焊接等加工性能。
因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求,除Al-Si系的ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外,其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能,具体有以下几个方面:1)消除由于铸件结构(如璧厚不均匀、转接处厚大)等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力;2)提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能;3)稳定铸件的组织和尺寸,防止和消除高温相变而使体积发生变化;4)消除晶间和成分偏析,使组织均匀化。
二、热处理方法1、退火处理退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的外形和尺寸,并使Al-Si 系合金的部分Si结晶球状化,改善合金的塑性。
其工艺是:将铝合金铸件加热到280-300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温,使固溶体慢慢发生分解,析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
钢件淬火的三个阶段详解
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钢件淬火的三个阶段详解淬火是将钢件加热到奥氏体区后,急速冷却在水中或油中,以获得马氏体组织,从而提高钢件硬度和强度的热处理工艺。
整个淬火过程可以分为三个阶段:1. 蒸汽膜阶段•现象:工件刚一浸入冷却介质(如水或油)时,其表面温度很高,迅速将周围的冷却介质加热汽化,并在工件表面形成一层蒸汽膜。
•特点:蒸汽膜导热性能极差,相当于给工件表面包裹了一层绝热层,使得工件的冷却速度非常缓慢。
•影响:这个阶段的冷却速度慢,可能导致工件表面出现过热组织,影响淬火效果。
2. 沸腾阶段•现象:随着工件温度的不断下降,蒸汽膜逐渐破裂,冷却介质开始与工件表面直接接触,并剧烈沸腾。
•特点:沸腾阶段是冷却速度最快的阶段,工件表面迅速冷却,奥氏体转变为马氏体。
•影响:这一阶段的冷却速度对淬火效果至关重要。
冷却速度过快,容易产生裂纹;冷却速度过慢,则不能获得足够的硬度。
3. 对流阶段•现象:当工件温度继续下降,冷却介质的沸腾逐渐减弱,最终转变为对流冷却。
•特点:对流阶段的冷却速度相对较慢,主要影响工件的内部组织。
•影响:对流阶段的冷却速度决定了淬火层深度和心部组织。
各阶段对淬火效果的影响•蒸汽膜阶段:时间越短越好,可以采用强烈的搅动或真空淬火等方法缩短这一阶段。
•沸腾阶段:冷却速度要适当,过快易产生裂纹,过慢则硬度不够。
•对流阶段:根据工件的尺寸和要求,控制冷却速度,以获得理想的组织。
影响淬火效果的因素•冷却介质:水的冷却速度快,油的冷却速度慢。
•冷却方式:喷雾冷却、连续冷却等方式会影响冷却速度。
•工件的化学成分:合金元素的种类和含量会影响淬火效果。
•工件的尺寸和形状:尺寸越大,形状越复杂,冷却不均匀性越大。
•预热温度:预热温度过高或过低都会影响淬火效果。
总结淬火的三个阶段是相互关联的,每个阶段对淬火效果都有重要影响。
通过控制冷却条件,可以获得不同性能的淬火组织,满足各种工件的性能要求。
机械设计工艺热处理详解
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机械设计工艺热处理详解又称常化,是将工件加热至Ac3或者Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或者喷水、喷雾或者吹风冷却的金属热处理工艺。
正火与退火的不一致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,因此生产中尽可能使用正火来代替退火。
正火的要紧应用范围有: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,能够消降或者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,能够细化铸态组织,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回火科技名词定义中文名称:回火英文名称:tempering 定义:将淬火后的钢,在AC1下列加热、保温后冷却下来的热处理工艺钢的回火热处理科技名词定义中文名称:热处理英文名称:heat treatment定义:对固态金属或者合金使用适当方式加热、保温与冷却,以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。
回火通常紧接着淬火进行,其目的是:(c)稳固组织与尺寸,保证精度;(d)改善与提高加工性能。
因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
残留应力浇铸到铸型内的金属溶液变凉变硬,其中细的部位、薄的部位很快变冷,最后形成结晶。
还有即使是同一个部位,因外侧冷却快而内部冷却慢,因此内外侧温度不一致。
较晚固化的内部因冷却收缩,但外部已经固化,因此内部将受到外部的拉力。
因铸件各部位都存在这种现象,因此铸件外侧残留着压缩力,内侧残留着拉力。
渗碳淬火热处理工艺【详解】
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渗碳淬火热处理工艺详解内容来源网络,由深圳机械展收集整理!1、钢的淬火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要,也是用途最广泛的工序。
淬火可以显著提高钢的强度和硬度。
为了消除淬火钢的残余应力,得到不同强度,硬度和韧性配合的性能,需要配以不同温度的回火。
所以淬火和回火又是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。
淬火、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序,也是钢件热处理强化的重要手段之一。
1.1 淬火的定义和目的把钢加热到奥氏体化温度,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,这种热处理操作称为淬火。
钢件淬火后获得马氏体或下贝氏体组织。
图4为渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺。
淬火的目的一般有:1.1.1 提高工具、渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度、硬度和耐磨性。
例如高速工具钢通过淬火回火后,硬度可达63HRC,且具有良好的红硬性。
渗碳工件通过淬火回火后,硬度可达58~63HRC。
1.1.2 结构钢通过淬火和高温回火(又称调质)之后获得良好综合力学性能。
例如汽车半轴经淬火和高温回火(280~320HB)及外圆中频淬火后,不仅提高了花键耐磨性,而且使汽车半轴承受扭转、弯曲和冲击载荷能力(尤其是疲劳强度和韧性)大为提高。
淬火时,最常用的冷却介质是水、盐水、碱水和油等。
通常碳素钢用水冷却,水价廉易得,合金钢用油来冷却,但对要求高硬度的轧辊采用盐水或碱水冷却,辊面经淬火后硬度高而均匀,但对操作要求非常严格,否则容易产生开裂。
1.2 钢的淬透性2.2.1 淬透性的基本概念所谓钢材的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度大小的能力(即钢材淬透能力),其大小用钢在一定条件下(顶端淬火法)淬火获得的有效淬硬层深度来表示,淬透性是每种钢材所固有的属性,淬硬层愈深,就表明钢的淬透性愈好,例如45、40Cr 、42CrMo钢三种试样,按相同条件淬火后(油冷却),经检测45钢能被淬透的最大直径(称临界直径)φ10mm;40Cr钢能被淬透的最大直径φ22mm; 42CrMo钢能被淬透的最大直径φ40mm。
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热处理工艺热处理是将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组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。
热处理名词:金属:具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。
金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。
合金:由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。
相:合金中成份、结构、性能相同的组成部分。
固溶体:是一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体,固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
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。
化合物:合金组元间发生化合作用,生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。
机械混合物:由两种晶体结构而组成的合金组成物,虽然是两面种晶体,却是一种组成成分,具有独立的机械性能。
铁素体:碳在a-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
奥氏体:碳在g-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。
珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%)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。
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。
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。
金属热处理的工艺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。
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,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。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
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。
退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后,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650℃的某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。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。
为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。
某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。
这样的热处理工艺称为时效处理。
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。
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。
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使用。
退火---淬火---回火一.退火的种类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。
2.球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。
其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
3.去应力退火去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。
如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
二.淬火时,最常用的冷却介质是盐水,水和油。
盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。
而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
三.钢回火的目的1.降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
2.获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。
3.稳定工件尺寸4.对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。
几种常见热处理概念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annealing: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。