金屬熱處理是將金屬工件放在介質(zhì)中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中堅(jiān)持時(shí)間后,又以不同速度冷卻,通過(guò)改動(dòng)金屬材料表面或內(nèi)部的安排結(jié)構(gòu)來(lái)操控其功能的一種工藝。
金屬熱處理工藝大體可分為全體熱處理(退火、正火、淬火和回火)、表面熱處理(激光熱處理、火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理)、部分熱處理和化學(xué)熱處理(滲碳、滲氮、滲金屬、復(fù)合滲)等。
一、退火 操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關(guān)資料)后,一般隨爐溫緩慢冷卻。
目的:1.下降硬度,進(jìn)步塑性,改進(jìn)切削加工與壓力加工功能;2.細(xì)化晶粒,改進(jìn)力學(xué)功能,為下一步工序做準(zhǔn)備;3.祛除冷、熱加工所發(fā)生的內(nèi)應(yīng)力。
使用關(guān)鍵:1.適用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應(yīng)狀況不合格的原材料;2.一般在毛坯狀況進(jìn)行退火。
二、正火 操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度,保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
目的:1.下降硬度,進(jìn)步塑性,改進(jìn)切削加工與壓力加工功能;2.細(xì)化晶粒,改進(jìn)力學(xué)功能,為下一步工序做準(zhǔn)備;3.祛除冷、熱加工所發(fā)生的內(nèi)應(yīng)力。
使用關(guān)鍵:正火一般作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預(yù)先熱處理工序。關(guān)于功能要求不高的低碳的和中碳的碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金鋼件,也可作為zui終熱處理。關(guān)于一般中、高合金鋼,空冷可導(dǎo)致完整或部分淬火,因此不能作為zui終熱處理工序。
三、淬火 操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫一段時(shí)間,然后在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。
目的:淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體安排,有時(shí)對(duì)某些高合金鋼(如不銹鋼、抗磨鋼)淬火時(shí),則是為了得到單一均勻的奧氏體安排,以進(jìn)步抗磨性和耐蝕性。
使用關(guān)鍵:1.一般用于含碳量大于百分之零點(diǎn)三的碳鋼和合金鋼;2.淬火能充分發(fā)揮鋼的強(qiáng)度和抗磨性潛力,但同時(shí)會(huì)形成很大的內(nèi)應(yīng)力,下降鋼的塑性和沖擊韌度,故要進(jìn)行回火以得到較好的綜合力學(xué)功能。
四、回火 操作方法:將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度,經(jīng)保溫后,于空氣或油、熱水、水中冷卻。 目的:1.下降或祛除淬火后的內(nèi)應(yīng)力,減少工件的變形和開(kāi)裂;2.調(diào)整硬度,進(jìn)步塑性和韌性,取得作業(yè)所要求的力學(xué)功能;3.安穩(wěn)工件尺寸。 使用關(guān)鍵:1.堅(jiān)持鋼在淬火后的高硬度和抗磨性時(shí)用低溫回火;在堅(jiān)持相對(duì)韌度的條件下進(jìn)步鋼的彈性和屈服強(qiáng)度時(shí)用中溫回火;以堅(jiān)持高的沖擊韌度和塑性為主,又有滿足的強(qiáng)度時(shí)用高溫回火;2.一般鋼盡量避免在230~280度、不銹鋼在400~450度之間回火,由于這時(shí)會(huì)發(fā)生一次回火脆性。