一张表了解钢铁产品的热处理
一张表了解钢材的热处理:
名字 | 热处理工艺 | 热处理目的 | |||
1.退火 | 将钢加热到一定温度,保持一定时间,然后慢慢冷却到室温 | ①降低钢的硬度,增加塑性,便于切削和冷变形加工 | |||
② 细化晶粒,使钢组织均匀,提高钢的性能,为后续热处理做准备 | |||||
③ 消除钢中的内应力。 防止零件加工后变形开裂 | |||||
退火类 | 完全退火 | 将钢加热到临界温度(不同钢的临界温度不同,一般为710-750℃,个别合金钢的临界温度可达800-900℃30-50)℃,保持一定时间,然后用炉子慢慢冷却(或埋沙冷却) | 细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充分消除内应力,完全退火适用于O中含碳量(质量分数)8%以下的锻件或铸钢件 | ||
球化退火 | 钢件加热至临界温度以上20~30℃,保温后缓慢冷却至500℃以下,然后风冷出炉。 | 降低钢的硬度,提高切削性能,为后续的淬火做准备,减少淬火后的变形和开裂。 球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O.8%的碳钢和合金工具钢 | |||
去应力退火 | 将钢件加热到500~650ºC,保持一定时间,然后慢慢冷却(一般采用炉冷) | 消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力,消除精密零件切削时产生的内应力,防止后续加工和使用过程中产生变形 | |||
去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等。 | |||||
2. 规范化 | 将钢加热到临界温度以上40~60℃,保温一定时间,然后在空气中冷却 | ①改善组织架构和切割绩效 | |||
② 正火通常用作对机械性能要求不高的零件的最终热处理 | |||||
③ 消除内应力 | |||||
3.淬火 | 将钢件加热到淬火温度,保持一段时间,然后在水、盐水或油中快速冷却(空气中的个别材料) | ①使钢件获得更高的硬度和耐磨性 | |||
淬火类 | 单液淬火 | 钢件加热至淬火温度,保温后在淬火剂中冷却 | ②使钢件经过回火后获得一些特殊性能,如更高的强度、弹性和韧性等。 | ||
单液淬火仅适用于形状相对简单、技术要求不高的碳钢和合金钢零件。 淬火时,对于直径或厚度大于5-8mm的碳钢零件,选择盐水或水冷; 合金钢件选用油冷 | |||||
双液淬火 | 钢件加热至淬火温度,保温后,在水中快速冷却至300-400ºC,然后移至油中冷却 | ||||
火焰表面硬化 | 用乙炔和氧气的混合物在零件表面喷射火焰,将零件迅速加热到淬火温度,然后立即用水喷洒零件表面。 火焰表面淬火适用于单件或小批量生产,表面要求坚硬耐磨。 能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢零件,如曲轴、齿轮和导轨等。 | ||||
表面感应淬火 | 将钢件放入电感器中,电感器在一定频率的交流电的作用下产生磁场,钢件在磁场的作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10min)至淬火温度,然后立即向钢材表面喷水。 | ||||
表面感应淬火零件具有坚硬耐磨的表面,而芯部保持良好的强度和韧性。 | |||||
表面感应淬火适用于中碳钢和中碳含量的合金钢零件 | |||||
4. 脾气 | 将淬火钢件加热到临界温度以下,保持一段时间,然后在空气或油中冷却 | ① 获得所需的机械性能。 一般情况下,零件淬火后的强度和硬度有很大提高,但塑性和韧性明显下降,零件的实际工况要求有良好的强度和韧性。 选择合适的回火温度进行回火后,即可获得所需的力学性能 | |||
回火在淬火后立即进行,也是热处理的最后一道工序 | ②稳定的组织,稳定的规模 | ||||
③ 消除内应力 | |||||
回火类别 | 低温回火 | 将淬硬的钢件加热到150-50ºC,并在此温度下保持一定时间,然后在空气中冷却。 低温回火多用于刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳件等。 | 消除钢件淬火引起的内应力 | ||
回火 | 将淬火钢件加热至350-450%,保温一段时间后冷却。 一般用于各种弹簧、热冲压模具等零件。 | 使钢件获得更高的弹性、一定的韧性和硬度 | |||
高温回火 | 淬火钢件加热至 500〜650℃,保温后冷却。 它们主要用于要求高强度和韧性的重要结构件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆。 | 使钢件获得更好的综合力学性能,即更高的强度、韧性和足够的硬度,消除钢件淬火引起的内应力 | |||
5.调质 | 高温(500〜600ºC)淬火钢件回火多用于重要结构件,如轴、齿轮、连杆等。淬火回火一般在粗加工后进行 | 细化晶粒,使钢件获得更高的韧性和足够的强度,使其具有良好的综合力学性能 | |||
时效处理 | 人工老化 | 淬火钢件加热至 100〜160℃,经过长时间的保温,然后冷却 | 消除内应力,减少零件变形,稳定尺寸,对于精度要求较高的零件更为重要 | ||
自然老化 | 将铸件置于露天; 钢制零件(如长轴、丝杠等)置于海水中或长时间悬置或轻敲。 经过自然时效的零件最好先粗加工 | ||||
化学热处理 | 将钢件置于含有一些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法使介质中的某些原子渗入钢件表面,从而达到改变钢件表层的化学成分,使钢件表层具有一定的特殊性能 | ||||
化学热处理类 | 渗碳 | 碳原子渗入钢件表面 | 使表面具有高硬度(HRC60~65)和耐磨性,同时中心仍保持高韧性 | ||
常用于耐磨和受冲击影响的零件,如车轮、齿轮、轴、活塞销等。 | |||||
钢的氮化 | 氮原子渗入钢件表面 | 提高钢件表面的硬度和耐磨性, | |||
常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件 | 耐腐蚀性能 | ||||
钢的氰化物 | 碳原子和氮原子同时渗入钢件表面。 适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件,也可用于高速钢刀具。 | 提高钢件表层的硬度和耐磨性 | |||
8. 发黑 | 金属零件在强碱和氧化剂溶液中加热氧化,使金属零件表面形成磁性氧化铁膜。 常用于低碳钢和低碳合金工具钢。 | 防锈,增加金属表面的美观和光泽,消除淬火过程中的应力
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由于材料等因素的影响,发黑层的膜颜色有蓝黑色、黑色、红褐色、棕褐色等,其厚度为0.6〜O.8μm |
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