金屬材料的熱處理包括那些方法?個有什麼特點

2021-03-12 01:22:17 字數 5035 閱讀 2773

1樓:匿名使用者

金屬熱處理來是將金屬工件放自在一定的介質中加熱到適bai宜的溫度,並在此

du溫度zhi中保持一定時間後dao

,又以不同速度冷卻的一種工藝。

金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用效能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。大型鑄鋼件的熱處理爐

為使金屬工件具有所需要的力學效能、物理效能和化學效能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織複雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學效能,以獲得不同的使用效能。

在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識。早在公元前770~前222年,中國人在生產實踐中就已發現,銅鐵的效能會因溫度和加壓變形的影響而 變化。白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝。

2樓:匿名使用者

表面熱處理

bai是隻加熱工件表層,以改du

變其表層力學性zhi能的金屬熱處理工藝。dao為了只加熱回工件表層而不使過多的答熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或區域性能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法,有鐳射熱處理、火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、鐳射和電子束等。

3樓:匿名使用者

主要有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝.

常用的金屬材料熱處理方法有哪些?各自作用是什麼

4樓:科學普及交流

常用的金屬材料熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。

金屬熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易於控制,且無環境汙染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。

金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面效能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝引數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。

採用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。

5樓:總代q658718_伇

常用的就是 俗稱的「四把火」熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間,然後進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝效能和使用效能,或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用於改善材料的切削效能,也有時用於對一些要求不高的零件作為最終熱處理。

6樓:澄璞丙清懿

按加熱溫度和

冷卻速度

分為以下幾種

退火⑴調整硬度,便於

切削加工

。適合加工的硬度為170-250hb。

⑵消除或改善

工件在鑄、鍛、焊等加工

過程中所造成的

成分不均勻或組織

缺陷,以提高工

件的工藝效能

和使用效能

。消除內應力

或加工硬化,防止加工中變形。

⑶細化晶粒,為最終熱處理作組織準備。

正火:消除鑄造和焊接過程引起的過熱組織缺陷,細化晶粒、提高硬度、改善切削加工性

。淬火:獲得馬氏體組織,使鋼具有高硬度和高耐磨性。

回火:改善基體組織,使基體組織趨於穩態,降低金屬淬硬度。

根據熱處理在

零件整個

生產過程

中的位置和作用可分為:預備熱處理和最終熱處理

常用的熱處理方法有哪幾種?各有什麼特點?

7樓:匿名使用者

1.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(可以查閱有關資料)後,一般隨爐溫緩慢冷卻。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工效能;2.細化晶粒,改善力學效能,為下一步工序做準備;3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:1.適用於合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及**狀態不合格的原材料;2.一般在毛坯狀態進行退火 。

2.正火

操作方法:將鋼件加熱到ac3或accm 以上30~50度,保溫後以稍大於退火的冷卻速度冷卻。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工效能;2.細化晶粒,改善力學效能,為下一步工序做準備;3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對於效能要求不高的低碳的和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件,也可作為最後熱處理。

對於一般中、高合金鋼,空冷可導致完全或區域性淬火,因此不能作為最後熱處理工序。

3.淬火

操作方法:將鋼件加熱到相變溫度ac3或ac1以上,保溫一段時間,然後在水、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組織,有時對某些高合金鋼(如不鏽鋼、耐磨鋼)淬火時,則是為了得到單一均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性。

應用要點:1.一般用於含碳量大於百分之零點三的碳鋼和合金鋼;2.

淬火能充分發揮鋼的強度和耐磨性潛力,但同時會造成很大的內應力,降低鋼的塑性和衝擊韌度,故要進行回火以得到較好的綜合力學效能。

4.回火

操作方法:將淬火後的鋼件重新加熱到ac1以下某一溫度,經保溫後,於空氣或油、熱水、水中冷卻。

目的:1.降低或消除淬火後的內應力,減少工件的變形和開裂;2.調整硬度,提高塑性和韌性,獲得工作所要求的力學效能;3.穩定工件尺寸。

應用要點:1.保持鋼在淬火後的高硬度和耐磨性時用低溫回火;在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火;以保持高的衝擊韌度和塑性為主,又有足夠的強度時用高溫回火;2.

一般鋼儘量避免在230~280度、不鏽鋼在400~450度之間回火,因為這時會產生一次回火脆性。

5.調質

操作方法:淬火後高溫回火稱調質,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,保溫後進行淬火,然後在400~720度的溫度下進行回火。

目的:1.改善切削加工效能,提高加工表面光潔程度;2.減小淬火時的變形和開裂;3.獲得良好的綜合力學效能。

應用要點:1.適用於淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼;2. 不僅可以作為各種較為重要結構的最後熱處理,而且還可以作為某些緊密零件,如絲槓等的預先熱處理,以減小變形。

6.時效

操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然後隨爐取出在空氣中冷卻。

目的:1. 穩定鋼件淬火後的組織,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工後的內應力,穩定形狀和尺寸。

應用要點:1. 適用於經淬火後的各鋼種;2.常用於要求形狀不再發生變化的緊密工件,如緊密絲槓、測量工具、床身機箱等。

7.冷處理

操作方法:將淬火後的鋼件,在低溫介質(如干冰、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,溫度均勻一致後取出均溫到室溫。

目的:1.使淬火鋼件內的殘餘奧氏體全部或大部轉換為馬氏體,從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限;2. 穩定鋼的組織 ,以穩定鋼件的形狀和尺寸。

應用要點:1.鋼件淬火後應立即進行冷處理,然後再經低溫回火,以消除低溫冷卻時的內應力;2.冷處理主要適用於合金鋼制的緊密刀具、量具和緊密零件。

8.火焰加熱表面淬火

操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當達到淬火溫度後立即噴水冷卻。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍保持韌性狀態。

應用要點:1.多用於中碳鋼製件,一般淬透層深度為2~6mm;2.適用於單件或小批量生產的大型工件和需要區域性淬火的工件。

9.感應加熱表面淬火

操作方法:將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產生感應電流,在極短的時間內加熱到淬火溫度,然後噴水冷卻。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部保持韌性狀態。

應用要點:1.多用於中碳鋼和中堂合金結構鋼製件;2. 由於肌膚效應,高頻感應淬火淬透層一般為1~2mm,中頻淬火一般為3~5mm,高頻淬火一般大於10mm.

10.滲碳

操作方法:將鋼件放入滲碳介質中,加熱至900~950度並保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍然保持韌性狀態。

應用要點:1.用於含碳量為0.

15%~0.25%的低碳鋼和低合金鋼製件,一般滲碳層深度為0.5~2.

5mm;2.滲碳後必須進行淬火,使表面得到馬氏體,才能實現滲碳的目的。

11.氮化

操作方法:利用在5..~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。

目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:多用於含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結構鋼,以及碳鋼和鑄鐵,一般氮化層深度為0.025~0.8mm.

12.氮碳共滲

操作方法:向鋼件表面同時滲碳和滲氮。

目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:1.多用於低碳鋼、低合金結構鋼以及工具鋼製件,一般氮化層深0.02~3mm;2.氮化後還要淬火和低溫回火。

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