淬火原理
原理分析:钢的淬火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)临界温度一段时间,奥氏体全部或部分转变,然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却到Ms以下(或Ms附近等温),马氏体(或贝氏体)转变的热处理过程。
一般铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或配合淬火工艺的热处理工艺也称为淬火。淬火效应,原指金属工件浸入冷却液(油、水等)中。)加热到一定温度后。),冷却后的工件性能更好更稳定。
热处理方法有多少种?有哪些角色?
退火:将钢加热到一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却的过程称为退火。钢的退火是将钢加热到相变或部分相变的温度,保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的是消除组织缺陷,改善组织,均匀成分,细化晶粒,提高钢的力学性能,降低残余应力。同时可以降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削性能。
正火是将钢加热到临界温度以上,所有钢转变为均匀奥氏体,然后在空气体中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,细化亚共析钢的晶格,提高综合力学性能。对于要求不高的零件,用正火代替退火工艺更经济。
淬火是将钢加热到临界温度以上,保持一段时间,然后迅速放入淬火剂中,以大于临界冷却速度的速度快速冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火可以增加钢的强度和硬度。常用的淬火剂有:水、油、碱水、盐溶液等。
将淬火钢重新加热到一定温度,然后用一定的方法冷却,称为回火。其目的是消除淬火引起的内应力,降低硬度和脆性,获得预期的机械性能。回火可分为高温回火、中温回火和低温回火。
淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃下回火。淬火和回火可以大大调整钢的性能和材料。其强度、塑性和韧性良好,具有良好的综合力学性能。
时效处理:为了消除精密量具或模具及零件在长期使用中的尺寸和形状变化,在精加工前,常将工件进行低温回火(低温150-250℃),然后加热至100-150℃,保持5-20小时。这种稳定精密零件质量的处理叫做时效。为了消除残余应力,在低温或动载荷条件下对钢构件进行时效处理显得尤为重要,以稳定钢结构和尺寸。
表面处理:
表面淬火:将钢的表面迅速加热到临界温度以上,但热量在到达心部之前迅速冷却,使表层淬火成马氏体组织而心部不发生相变,从而达到表面淬火而不改变心部的目的。适用于中碳钢。
化学热处理:是指利用原子在高温下扩散的能力,使化学元素的原子渗入工件表层,从而改变工件表层的化学成分和结构,达到钢表层特定要求的组织和性能的热处理工艺。根据合金元素的种类,化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和金属合金化。
渗碳:渗碳是指碳原子渗入钢的表层,然后在低温下对工件表层进行硬化和回火的过程。
三种常见的热处理工艺及其作用
1.正火:将钢或钢零件加热到高于临界点AC3或ACM的适当温度一定时间,然后在空气体中冷却。
作用:获得更精细的显微组织,常用于提高材料的切削性能。
2.退火:一种热处理工艺,将亚共析钢工件加热到AC3以上20-40度,然后在炉中(或埋在沙子或石灰中冷却)缓慢冷却到500度以下,保温一段时间后在空气体中冷却。
作用: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,或为进一步淬火做好组织准备。
3.淬火:将钢奥氏体化,然后以适当的冷却速度冷却,使工件截面全部或一定范围内发生马氏体等不稳定组织转变的热处理工艺。
作用:将过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体,获得马氏体或贝氏体组织,然后在不同温度下回火,大大提高钢的硬度、耐磨性、疲劳强度和韧性,以满足各种机械零件和工具的不同要求。
4.回火:将淬火后的工件加热到临界点AC1以下的适当温度并保持一定时间,然后采用符合要求的方法冷却,以获得所需组织和性能的热处理工艺。
功能:用于降低或消除淬火钢中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延展性或韧性。
淬火回火的过程是怎样的?
仅对钢工件表面进行淬火是一种表面热处理工艺。
在这个过程中,通过快速加热使工件表层奥氏体化,然后立即淬火,使表层组织转变为马氏体,核心组织基本不变。一般在表面淬火后进行低温回火。根据加热方式的不同,可分为感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火和电解液加热表面淬火,其中前两种方式应用最为广泛。
热处理涉及哪些过程?
金属热处理工艺可分为整体热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理(激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理)、局部热处理和化学热处理(渗碳、渗氮、金属浸渗和化合物浸渗)。
1.正火:将钢或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度并保持一定时间,然后在空气体中冷却以获得珠光体组织的热处理工艺。
2.退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20-40℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却(或埋在沙子或石灰中)至500℃以下,在空气体中冷却。3.固溶热处理:将合金加热到高温单相区并恒温,使多余相充分溶解在固溶体中,然后迅速冷却。4.时效:合金经过固溶热处理或冷塑性变形后,当保持在室温或略高于室温时,其性能随时间而变化。5.固溶处理:充分溶解合金中的各种相,强化固溶,提高韧性和耐蚀性,消除应力,软化,以便继续加工成型。6.时效处理:加热并保持强化相的析出温度,使强化相析出并硬化,提高强度。7.淬火:将钢奥氏体化,然后以适当的冷却速度冷却,使工件截面全部或一定范围内发生马氏体等不稳定组织转变的热处理工艺。8.回火:将淬火后的工件加热到临界点AC1以下的适当温度并保持一定时间,然后采用符合要求的方法冷却,以获得所需组织和性能的热处理工艺。9.钢的碳氮共渗:碳氮共渗是将碳和氮同时渗入钢表层的过程。传统上,碳氮共渗也被称为氰化。目前广泛使用的是中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(气体软氮化)。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度、耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗主要是渗氮,主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。10.淬火回火:一般将淬火和高温回火相结合的热处理称为淬火回火。淬火和回火广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变载荷下工作的连杆、螺栓、齿轮和轴。淬火后回火索氏体的力学性能优于相同硬度的正火索氏体。其硬度取决于高温回火温度,与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB 200-350之间。11.铜焊:用焊料将两种工件连接在一起的热处理工艺。
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