不同材料的热处理方法比较与选择

常用热处理的分类

1 表面淬火

表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。

表面淬火的目的在于获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韧性，常用于机床主轴，齿轮，发动机的曲轴等。

表面淬火采用的快速加热方法有多种，如电感应，火焰，电接触，激光等，目前应用最广的是电感应加热法。

2 表面淬火和回火

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。一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。

3 物理气相沉积

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。 物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。

4 化学气相沉积

化学气相沉积(Chemical vapor deposition，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。它本质上属于原子范畴的气态传质过程。与之相对的是物理气相沉积（PVD）。

整体热处理

1 退火

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。

齿轮常用材料的选择及其热处理工艺分析

介绍了齿轮常用材料及典型齿轮的热处理工艺，结合常用齿轮材料的性能特点，总结了齿轮材料选用原则及热处理工艺与提高其承载能力以及延长使用寿命之间的关系，旨在通过理论来指导实践。

标签：齿轮材料；热处理；性能；承载能力

引言

齿轮作为传动系统中应用非常广泛的零件，在工作时，所受应力往往是非常复杂的，一是需要承受齿轮齿根部的循环往复的弯曲应力，二还要考虑接触应力以及齿面之间的相互接触所带来的不良影响，同时具有较强的摩擦齿面，齿轮啮合时，它会吸收一定量的冲击载荷。齿轮使用过程应避免齿面磨损太多，甚至以断齿、疲劳点蚀形式失效。合适的热处理工艺能提高齿轮的耐磨性、承载能力和使用寿命，热处理后的齿轮具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度（抗疲劳点蚀），齿面具有较高的硬度和耐磨性，齿轮心部具有足够的强度和韧性[1]。

齿轮材料的选择以及相关的热处理工艺无论是对于齿轮的质量，又或者是齿轮的使用性能都会产生很大的影响。比较常用的热处理工艺包括：表面淬火、碳氮共渗、渗碳、渗氮、回火、正火等。而对于齿轮材料的选择，锻钢、铸钢、铸铁、有色金属、非金属材料等都是非常理想的选择。

1 齿轮材料及热处理工艺

1.1 锻钢

根据齿面的软硬程度，钢制齿轮包括软齿面齿轮和硬齿面齿轮，它们之间的分界线是布氏硬度为350HBS的时候，大于350HBS为硬齿面，反之则是软齿面。

1.1.1 软齿面齿轮

软尺面齿轮，工艺路线：锻造毛坯→正火→粗车→调质、精加工。常用材料；45#、35SiMn、40Cr、40CrNi、40MnB等。软齿面齿轮的特点：性能优良，齿面本身的硬度、强度都理想，齿心的韧性好；热处理后切齿精度可达8级；制造简单、经济、生产率高，对精度要求不高。

1.1.2 硬齿面齿轮

（1）采用中碳钢时的加工工艺过程为：锻造毛坯→常化→粗切→调质→精切→高、中频淬火→低温回火→珩齿或研磨剂跑合、电火花跑合。

常用模具材料的选择与热处理工艺

摘要:如今模具成型技术已经成为了日常生活中常用的加工方式，根据日常生活中用得比较多的模具的分类、性能、热处理等主要影响内容进行模具材料选择的探讨，模具作为成型技术的核心部分，会直接关系到整个流程的生产效率、质量和加工成本，对日后的模具材料选用工作以及模具的热处理工作将有很大的借鉴作用。

关键词：模具材料；模具分类；热处理；

1.引言

模具成型技术一种是通过把熔融或熔化的产品材料注入到模具的型腔内，可通过人为因素或者让它自然冷却使得材料凝固，或者还有一种方式是使用模具的外形，把可进行拉伸的材料挤压成型。随着科学技术的不断进步，模具不仅仅构成了整个制造行业的基础，而且在整个工业行业的生产发展过程中都不可或缺，很多工业制造者或者厂家通过应用模具的方式，对产品进行批量生产，这样不仅可以提高了生产效率，还大大减少了生产周期。现如今，生活水平的不断提高，人们对于制造产品的质量要求也开始越来越高，而不再局限于产品能使用就可以，模具的质量将会直接影响到整个产品的质量，它是产品成型的最关键因素。一副模具主要由上模、下模及配套的抽芯、滑块、顶针等组成。模具的设计不仅复杂且造价高，它的材料、结构、质量都会直接影响到模具的使用寿命。模具材料在加工工艺装备中是非常重要的，它是构成生产的基础，因此模具本身材料的品质和性能要都非常的高，对整个制造产品有着重要的影响，除了这些之外，模具的热处理工艺也决定着产品的质量，因此需要对模具的材料和热处理工艺进行重点研究，保证生产质量，降低制造成本，提高经济效益。

2.模具材料的分类

模具在生产制造过程中是一种常见的零件，通俗的来说，模具就是通过已经成型的工具来进一步的生产加工，这之间的过程经过挤压、吹塑、压铸等环节最终才能成为各式各样的零件，模具生产在工业发展中是一项必不可少的工艺设备，在整个工业生产过程中充当了重要的作用，因为它具有整体利用效果较好，生产效率较高的优点， 常见的模具材料包括冷作模具、热作模具材料、塑料模具材料、玻璃模具材料等。

液氨贮罐热处理工艺要求

一、设备概况

设备外型尺寸为Φ1800×3350×18，整体材质为16MnR，整体结构简单，筒身长度适中，宜采用整体炉内热处理。

二、编制依据

1. 华陆工程科技有限责任公司提供的设计图纸，图纸编号 12-1759

2. 《钢制压力容器》GB150-1998

3. 《压力容器焊后热处理技术》中国石化出版社 2002版

三、热处理过程中技术要求

3.1 焊后热处理工艺参数的选择

3.1.1 被加热件入炉或出炉时的温度不得超过400℃，但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件，其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。

3.1.2 焊件升温至400℃后，加热区升温速度不得超过（5000/δs）℃/h，且不得超过200℃/h，最小可为50℃/h。

3.1.3 升温时，加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃。

3.1.4 保温时，加热区内最高与最低温度之差不宜超过65℃。

3.1.5 升温保温期间，应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。

3.1.6 炉温高于400℃时，加热区降温速度不得超过(6500/δs)℃/h，且不得超过260℃/h，最小可为50℃/h。

3.1.7 焊件按3.4.1的出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。

3.2 焊后热处理及装置应符合以下要求：

a）能满足焊后热处理工艺要求；

b）在焊后热处理过程中，对被加热件无有害的影响；

c） 能保证被加热件加热部分均匀热透；

d）能够准确地测量和控制温度；

e） 被加热件经焊后热处理之后，其变形能满足设计及使用要求。

3.3 焊后热处理设备可以是以下几种之一： a）电加热炉；

b）罩式煤气炉；

c） 红外线高温陶瓷电加热器；

d）能满足焊后热处理工艺要求的其他加热装置

3.4 焊后热处理方法

3.4.1 炉内热处理

a) 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法，其热处理炉应满足GB9452的有关规定。在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下，炉内热处理时，一般允许利用炉温推算被加热件的温度，但对特殊或重要的焊接产品，温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。