常用刀具钢材的热处理
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常用钢材热处理参数常见的钢材热处理参数包括淬火、回火、退火、正火等。
下面将详细介绍它们的温度范围、保温时间以及应用领域。
1. 淬火(quenching)淬火是指将加热至临界温度以上的钢材迅速冷却至室温或低温的热处理过程。
淬火的目的是增加钢材的硬度和强度。
常见的淬火温度范围为800℃到950℃,保温时间通常为数分钟。
钢材的选用因素包括成分、形状和尺寸、要求的性能等。
应用领域包括汽车零部件、工具、刀具等。
2. 回火(tempering)回火是指将淬火后的钢材加热至一个较低的温度范围并持续保温一段时间的热处理过程。
回火使得钢材硬度和强度降低,但同时也提高了其韧性和可塑性。
回火一般在淬火后立即进行。
温度范围通常为150℃到700℃,保温时间则根据要求的性能来确定。
应用领域包括航空航天、机械零部件、轴承等。
3. 退火(annealing)退火是指将钢材加热至足够高的温度并持续保温一段时间,然后缓慢冷却的热处理过程。
退火的目的是消除钢材内部的应力,改善它的可加工性和韧性。
退火温度和保温时间的选择依赖于钢材的成分和形状,一般在600℃到800℃之间。
应用领域涉及到钢材的精密加工,如汽车制造、船舶等。
4. 正火(normalizing)正火是指将加热至临界温度以上的钢材空气冷却至室温的热处理过程。
正火可以消除钢材内部的应力,改善它的可加工性和韧性。
正火温度范围一般为800℃到950℃,保温时间通常为数分钟。
应用领域包括汽车零部件、轴承、机械零件等。
此外,还有其他钢材热处理方法如奥氏体化退火、球化退火等针对不同的钢材类型和应用需求的热处理方法。
具体的热处理参数应根据材料的成分、形状和要求的性能来确定,并结合实际生产条件进行调整。
因此,在进行钢材热处理时,需要进行一系列的试验和分析,以确定最佳的处理参数。
45钢热处理工艺45钢热处理工艺是一种常用的普通碳素结构钢。
它是按照碳含量为0.42%-0.50%,合金元素硅和锰的总含量为1.00%-1.50%,最高可达2.00%,硬度可以达到HB225以上,进行热处理而成的钢材。
45钢热处理工艺,也称45钢正火工艺,是一种在正火温度和时间内将钢材热处理的工艺,主要用于增强钢材的机械性能和综合性能。
其特点是抗疲劳性能好、热处理效果稳定,使用寿命长,是广泛使用的普通钢材热处理工艺。
45钢热处理工艺流程如下:1、钢材准备:根据所需的机械性能要求,选择合适的45钢,然后按照相应的厚度进行切割;2、淬火处理:将钢材放入热处理设备中,恒温升温至800-840℃,保温3-4小时,然后以20-40℃/h的速度缓慢冷却;3、回火处理:将淬火后的钢材放入热处理设备中,恒温升温至680-720℃,保温2-3小时,然后以20-40℃/h 的速度缓慢冷却;4、精整热处理:将回火后的钢材放入热处理设备中,恒温升温至600-650℃,保温1-2小时,然后以20-40℃/h的速度缓慢冷却;5、氢化处理:将精整热处理后的钢材放入氢化设备中,恒温升温至580-620℃,保温1-2小时,然后以20-40℃/h的速度缓慢冷却;6、检测:完成上述工序后,进行机械性能检测,确保各项机械性能达到要求。
45钢热处理工艺的优点:1、能够显著改善钢材的机械性能,例如:抗压强度、抗拉强度、屈服强度、断裂硬度等;2、能够提高钢材的抗疲劳性能,减少使用寿命的不确定性;3、能够提高钢材的耐腐蚀性能,增强钢材的耐磨性能;4、能够提高钢材的抗冲击性能,提高钢材的抗拉抗压强度;5、能够提高钢材的硬度,可以长期稳定地保持高硬度;6、能够改善钢材的综合性能,使其具有较高的机械性能和耐腐蚀性能;7、保证生产过程的安全性,降低产品的报废率。
45钢热处理工艺的缺点:1、工艺复杂,需要精确的控制,以保证温度和时间的准确性;2、工艺消耗大,需要大量的能源,生产成本较高;3、热处理温度较高,可能会导致钢材表面的烧伤,影响机械性能;4、热处理后,钢材表面的淬火硬度很高,可能会影响刀具的使用寿命;5、工艺稳定性差,多次热处理可能会导致钢材的性能变差;6、不适用于大型钢件,因为钢件过大时,温度控制难度较大;7、工艺复杂,热处理表面有可能会出现裂纹,影响热处理后的机械性能。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀,增加强度与靭性,消除粗切削加工后的加工硬化现象,改善切削加工性能,并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上,保持一定时间,然后在适当的淬火介质中进行冷却,以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后,其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火,虽然会提高其硬度和强度,但由于淬火会产生内应力使钢变脆,所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度,并保温一定时间,然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力,减少脆性,提高钢的塑性和韧性,改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上,保温适当时间,然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象,降低硬度,消除坯件的冷硬现象,提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注:临界温度是指在该温度下,钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此,丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后,应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形,丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形,必须进行校直(并且,最好是热校直)。
但是经过校直的丝杠,必须进行彻底的消除内应力的处理。
钢材热处理的四种方法钢材热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺,改变钢材的组织和性能,以达到一定的技术要求。
在工程实践中,钢材热处理是非常重要的一环,可以有效提高钢材的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。
下面将介绍钢材热处理的四种常见方法。
首先,淬火是一种常见的钢材热处理方法。
淬火是指将钢材加热至临界温度以上,然后迅速冷却到室温或低温,使其组织发生相变,从而获得高硬度和高强度。
淬火是通过快速冷却来固溶过饱和的碳元素,形成马氏体组织,从而提高钢材的硬度。
淬火后的钢材具有较高的表面硬度和内部强度,适用于制作刀具、弹簧等工件。
其次,回火是钢材热处理的另一种重要方法。
回火是指将淬火后的钢材加热至较低的温度,保温一定时间后再冷却,目的是消除淬火产生的残余应力和改善硬度。
回火可以使钢材获得适当的硬度和韧性,提高其耐磨性和抗断裂性能,适用于制作各种机械零件和工具。
另外,正火是一种钢材热处理方法,也称为退火。
正火是将钢材加热至适当温度,保温一定时间后缓慢冷却,目的是使钢材内部组织发生均匀的晶粒再结晶和析出碳化物,从而获得较好的韧性和塑性。
正火后的钢材具有较低的硬度和较高的韧性,适用于制作焊接零件和需要较高韧性的零件。
最后,固溶处理是一种钢材热处理方法,主要用于不锈钢和高温合金等特殊钢材。
固溶处理是将钢材加热至固溶温度,然后保温一定时间后迅速冷却,目的是溶解钢材中的合金元素和固溶相,从而提高钢材的塑性和加工性能。
固溶处理后的钢材具有较好的塑性和韧性,适用于制作航空发动机零件和化工设备等高温高压工件。
综上所述,钢材热处理的四种方法分别是淬火、回火、正火和固溶处理。
每种方法都有其适用的钢材和工件类型,通过合理选择和控制热处理工艺参数,可以使钢材获得理想的组织和性能,满足不同工程要求。
在实际生产中,需要根据具体情况选择合适的热处理方法,以确保钢材具有良好的性能和可靠的使用寿命。
热处理硬度440c
热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其结构和性能的方法。
对于不同的钢材,热处理可以用于调整硬度、强度、韧性和其他性能。
440C是一种高碳不锈钢,通常用于制造刀具和轴承。
下面是关于440C不锈钢热处理和硬度的一些信息:
440C不锈钢特性:
•化学成分:440C不锈钢属于马氏体不锈钢,其主要化学成分包括约1.0%碳、16-18%铬、少量钴、锰、硅和其他合金元素。
•硬度:440C不锈钢因其高碳含量而具有良好的硬度,通常可在56-60 HRC(洛氏硬度)的范围内。
热处理过程:
1.回火(Tempering):440C在淬火后需要进行回火来调节硬
度和提高韧性。
回火的温度通常在150-370°C之间,具体温度取决于所需的最终硬度和应用。
2.淬火(Quenching):淬火是通过迅速冷却材料来形成马氏体
结构,提高硬度的过程。
对于440C,通常使用油冷或气冷来进行淬
火。
硬度控制:
•淬火后硬度:通过调整淬火温度和冷却速度,可以控制440C 的初始硬度。
•回火后硬度:回火是调节硬度和韧性的关键步骤。
不同的回火温度和时间会产生不同的硬度和韧性组合。
总体而言,440C的热处理过程需要谨慎控制,以确保在获得所需硬度的同时保持足够的韧性,以适应特定的应用需求。
淬火和回火的参数选择应该根据具体的材料和使用要求而定。
钢的普通热处理20.9.201、退火:将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却)的热处理工艺叫做退火。
(1)完全退火:完全退火又称重结晶退火,是把钢加热至Ac3以上20~30℃,保温一定时间后,缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却),以获得接近平衡组织的热处理工艺。
主要用于亚共析钢,处理后得到的组织是F+P。
完全退火的目的:①通过重结晶,使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化,以提高性能;②或使中碳以上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织,以降低硬度,改善切削加工性能;③由于冷却速度缓慢,还可以消除内应力。
过共析钢不宜采用完全退火,因为加热到Accm以上慢冷时,二次渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出,使钢的韧性大大下降,并可能在以后的热处理中引起裂纹。
(2)等温退火:等温退火是将钢件或毛坯加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温后,较快地冷却到珠光体转变区的某一温度,并等温保持,奥氏体等温转变,然后缓慢冷却的热处理工艺。
等温退火的目的与完全退火相同,但转变较易控制,能获得均匀的组织。
对于奥氏体较稳定的合金钢,可缩短退火时间。
(3)球化退火:球化退火是使钢中碳化物球状化的热处理工艺。
球化退火主要用于过共析钢、共析钢,如工具钢、滚珠轴承钢等。
球化退火的目的:目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化(退火前需先进行正火使网状二次渗碳体破碎),以降低硬度,改善切削加工性能,并为以后的淬火作组织准备。
球化退火一般采用随炉加热,加热温度略高于Ac1,以便保留较多的未溶碳化物粒子和较大的奥氏体碳浓度分布的不均匀性,促进球状碳化物的形成。
(若加热温度过高,二次渗碳体易在慢冷时以网状的形式析出。
)球化退火需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。
保温后随炉冷却,在通过Ar1温度范围时,应足够缓慢,以使奥氏体进行共析转变时,以未溶渗碳体粒子为核心形成粒状渗碳体。
(4)扩散退火:为减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性,将其加热到略低于固相线的温度,长时间保温并进行缓慢冷却的热处理工艺,称为扩散退火或均匀化退火。
淬火:钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
回火(金属热处理工艺)降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。
一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力,或者降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。
退火(金属热处理工艺)目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。
目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
准确的说,退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金属材料。
而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
正火:其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,增加材料的硬度正火,又称常化,是将工件加热至727到912摄氏度之间以上40~60℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化,去除材料的内应力,增加材料的硬度(若正火前为淬火件,则正火后硬度降低)。
常用刀具钢材的热处理的详细资料
热处理
材料:5160 (弹簧钢)
一种很普遍的高端钢材,主要是一种简单的弹簧钢加入铬来增强硬度,具有很好的打磨度。
但其更广为人知的是杰出的坚韧性(象L-6一样)。
通常被用于制造剑类(硬度低于50s RC)和使用强度大的刀具(最高硬度大于60s RC)。
800度油淬,250度回火,保温几分钟,回火250度,保温几分钟意思是,如果你有热处理炉,达到250度时控制在这个温度,过几分钟后即可开炉.用土炉子时估计到250度左右了,把刀夹出迅速插入热煤灰堆几分钟即可完成回火.水冷,弹簧钢空冷有回火脆性,所以要水冷.没有高温计热处理炉,目测火色估温度. 淬火后尺寸没变化,表面会有些轻微脱炭,不过没关系,研磨过后脱炭层就会被磨掉,弹簧钢都应该用油淬,可以达到60度或者再高一点,但是那样子落到地上或者用手掰都会断。
油的冷却速度在工件温度200-300度跟水比肯定是不够,但是可以有效防止开裂。
而且弹簧钢的淬透性很好,如果坚持用弹簧钢做刀,那么还是用油淬比较合适。
52100(GCR15)轴承钢:
52100是一种滚轴钢材,只被锻工们使用。
它和5160很近似,(但52100约含有 1% 碳,而5160 约含有0.60%碳),比5160的打磨度好,但不如5160坚韧。
常被用于制造猎刀和其他打磨度要求高而坚韧度要求不似5160那么高的刀具。
轴承钢做刀不错,都能做砍刀了。
回火的时候温度低一点就可以,200多度应该比较合适.
GCR15球化退火工艺:加热到790-810度.保温.2-4小时.等温700-720度.保温.1-3小时,随炉冷至500度出炉空冷.
淬火温度850.C.油淬.
回火温度240.C 保温90-120分钟.硬度HRC59。
还有一种是:
52100处理方法
淬火(盐浴)650-700度预热8分钟再加热到850-860度保温8-9分钟后油淬回火 160-180度 8小时
部分钢号对照表
D2=Cr12Mo1V1
O1=9CrWMn
440C=9Cr18Mo或11Cr17
A2= Cr5Mo1V
T10=1095
420=4Cr13
52100=Gcr15
D-2(cr12mo1v~cr12mov)
D-2 有时被叫作“半不锈钢”,含铬量较高(12%),但不到不锈钢的程度。
它比上面提到的碳钢的(52100,5160)抗锈性都好,也有很优秀的打磨度,但坚韧度不如前述碳钢,也不能达到完美的表面处理度。
Bob Dozier 爱用D-2。
金属机械加工用之耐磨工具钢材D2, 属风硬钢(Air-Hardening steel) ; 被广泛应用砍伐刀或猎刀次制作, 含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理後可达HRc60之硬度, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能力亦不甚佳, 钢材表面亦难作镜面磨光处理。
煅打后应该再要退火才行,要不会很硬,
Cr12Mo1V1 850-870度保温2-3小时每小时降温<30度到740-760保温4-6小时,每小时降温<30度到550出炉,空冷,这是退火,退火后很软,钻头就可以钻得。
第一次预400-500 第2次预热820 到1000-1020 用油/水/或者盐浴.950度油淬不错.
回火温度200-250 硬度60-63,320-350 硬度56-59 回火2-3次,这东西很好用D2别空淬,会很脆。
T10(1095)/T8:
特10用水淬!用油是淬不起来的!没有温度计!烧到橘红色,用普通煤炉不行!加热不均匀,温度也达不到要求!一定要用普通煤炉也可以!!不过你要加个煤炉,关键你刀尺寸问题也许会有限制。
T8正火后球化退火,然后780--800度水淬,150--170度回火.
锉刀:
退火:放煤气炉上面烧到红色,然后关掉炉子,把刀子放在炉子上冷却,或者空气冷却也可以。
退火以后硬度在30多,因为并不是完全的退火(有点接近正火)。
淬火:放煤气炉上面烧到亮红色(稍微有点泛白),然后迅速拿出,刀尖向下垂直插入油中,保持一段时间,取出,然后迅速回火.可以只进行刀刃部分的淬火,局部热处理,也算是烧刃,但不是真正意义的覆土烧刃。
局部淬火韧性更好。
回火:炉子开小火焰,锉刀不要离火焰太近,最好是用砂纸将刚淬火后的刀子磨出一些金属本色,在回火的时候掌握不要让刀子变蓝色就可以,回火时间一般做10分钟.
锉刀做的刀,硬度够了,保持性能我感觉一般,打磨性能也不是很好,韧性如果能做好热处理也还不错.
材料:440 A - 440 B - 440C(9Cr18Mo)
含碳量和硬度由A-B-C逐次增加(A-0.75%,B-0.9%,C-1.2%)。
440C 是一种很优秀的高端不锈钢,硬度通常达到56-58 Rc。
这三种钢材的抗锈能力都不错,440A最好,而440C 相比最低。
SOG SEAL 2000用的是440A,Randall 用440B 来生产他们的不锈钢刀具。
440C 用的非常普遍,可能是第二最常用的不锈钢(仅次于ATS-34)。
如果你的刀标有“440”,那么它很可能比440A便宜;如果厂商用更贵的440C,他们会很愿意宣传这一点。
普遍感觉440A对于日常使用来说刚刚好,尤其是经过优质热处理的440A(我们听说SOG的440A 热处理很受好评,不知道他们请谁来做这个)。
440B更加结实,而440C是优秀.
有关440C热处理:
440C热处理的最终成分为马氏体晶像组织。
具有高硬度和较好的韧性。
控制回火温度可以得到不同的硬度。
回火温度越高,硬度越低,同时韧性就越高;反之回火温度低,可以得到高的硬度,不过韧性就越低,刀具断裂的可能性就更大了,如果太低,就起不了回火的目的,刀不久就会产生裂纹了。
下面根据刀友们不同的加工条件列出了三种不同的加工工艺供大家选择:
第一种:
完全退火:温度880-900度,时间1-2小时,冷却介质炉冷.
不完全退火:温度730-790度,时间2-6小时,冷却介质空气
淬火:温度1010-1050度,时间:电炉加热0.3--2mm10分,2.1--5mm15分,5.1--10mm20分.盐浴加热0.3--2mm2分,2.1--5mm4分5.1--10mm6分,冷却介质油.
回火:温度200-250度,时间1-2小时,冷却介质空气.
为防止表面脱碳,一般应在带保护气氛的电炉加热,最好是真空炉。
淬火回火后需要进行机加工的允许在盐浴中加热。
(推荐最好用电炉加热)此种工艺比较简单,热处理厂都能进行。
第二种:
此种工艺为比较精密的得加工方法了。
用于量具厂加工量规,千分尺一类的精密量具,同样适合刀具加工了。
流程为:清洗---〉淬火---〉回火---〉清洗---〉矫直---〉稳定化处理
淬火(真空炉):清洗工件后送入1050-1060度的炉中,保温40分钟(真空度13.33-1.33Pa)。
通氮冷却。
回火:在电炉中加热到200-250度,保温4小时。
稳定化处理:在电炉中加热到180-200度,保温4小时。
第三种:
此种工艺是在第二种的基础上加低温深冷处理。
就是在淬火后在通氮冷却到室温后,立即将工件放入冷处理炉中,缓慢通入液氮,缓慢冷却到-196度。
这样的目的是让工件尽可能多的转换为马氏体结晶,一提高工件的韧性和使用寿命,工业中的冷冲模具经深冷寿命提高3-4倍。
此种工艺也是国外刀具制造的神秘的“深冷处理”,不过如此哈!当然,经深冷的刀具硬度和韧性都很优异。
要找到有条件的热处理厂很重要了,一般要专业的热处理厂和量具刃具厂才有这样的工艺设备。
深冷处理后的9Cr18M o韧性会下降.另外,深冷处理要逐步降温和回升,并且要尽快回火.可以用干冰来代替液氮,当然效果也会差些.
附上观色识温!!
大体是,在600度左右开始稍微显现红色
700度橘红
800度红
900度红色泛黄
1000度红色泛白。