材料热处理基础知识
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热处理的基本知识大全热处理是通过控制材料的温度和时间来改变材料的组织结构和性能的工艺过程。
下面是热处理的基本知识大全:1. 热处理的目的:热处理的目的是通过控制材料的温度和时间,改变材料的晶体结构和性能,以提高材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等。
2. 热处理的基本过程:热处理一般可以分为加热、保温和冷却三个过程。
加热是将材料加热到一定温度,使其达到所需的组织结构转变温度。
保温是在所需温度下保持一段时间,使材料的组织结构能够发生改变。
冷却是将材料迅速冷却到室温,固定其新的组织结构。
3. 热处理的分类:热处理可以分为退火、正火、淬火、淬火和回火等几种不同的类型。
退火是在加热到一定温度后缓慢冷却,使材料的晶体结构得到恢复和细化。
正火是将材料加热到一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却,以提高材料的强度和硬度。
淬火是将材料迅速冷却到室温,使材料形成硬脆的马氏体组织。
淬火和回火是淬火后将材料进行回火处理,以消除淬火产生的内应力,并提高材料的韧性和强度。
4. 热处理的影响因素:热处理的影响因素包括温度、保温时间、冷却速度等。
温度和保温时间的选择直接影响到材料的组织结构和性能,冷却速度则影响材料的硬度和韧性。
5. 热处理的设备:常见的热处理设备包括炉子、加热炉、淬火槽等。
炉子用于加热材料,加热炉用于控制加热温度和保温时间,淬火槽用于控制冷却速度。
6. 热处理的应用:热处理广泛应用于钢铁、铝合金、黄铜、铜、镍、钛等不同材料的制造和加工过程中。
通过不同的热处理方法,可以改变材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能,以满足不同的工程要求。
以上是关于热处理的基本知识大全,希望对您有所帮助!。
金属材料热处理基础知识大全,附详细热处理工艺热处理是指通过对工件的加热、保温和冷却,使金属或合金的组织结构发生变化,从而获得预期的性能(如机械性能、加工性能、物理性能和化学性能等)的操作工艺称为热处理。
工件热处理的目的是通过热处理这一重要手段,来改变(或改善)工件内部组织结构,从而获得所需要的性能并提高工件的使用寿命。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接,不可间断。
加热是热处理的重要工序之一。
1、金属热处理工艺基本知识热处理过程中4个重要因素:在热处理时,因工件的大小不同,形状不同,材料的化学成分不同,所以在具体热处理过程中,要用不同的加热速度、最高的加热温度、保温时间和冷却速度。
通常把加热速度、最高加热温度、保温时间和冷却速度称为工件热处理的四个要素,也称工艺参数。
正确地确定和保证实施好工艺,就能获得预期的效果,并将得到满意的性能。
从数学的观点看,热处理的质量是温度和时间的函数,所以工件的热处理工艺规范可用时间一温度为坐标表示出来,任何工件的热处理,都应包括:球化退火将共析钢或过共析钢加热到Ac1 +20~30℃,保温适当时间后缓慢冷却的热处理工艺称为球化退火。
目的:降低硬度,改善切削加工性能;形成球状珠光体,为后面的淬火作组织准备。
扩散退火将工件加热到略低于固相线温度,保温后缓慢冷却的热处理工艺称为扩散退火。
目的:消除成份偏析。
去应力退火将工件加热到Ac1以下某一温度,保温后随炉冷却的热处理工艺称为去应力退火。
目的:消除铸、锻、焊的内应力。
分级淬火法将加热的工件在Ms点附近的盐浴或碱浴中淬火,然后取出缓冷的淬火方法。
其特点是显著减少淬火变形与开裂,是用于截面尺寸较小淬透性较高的钢件。
等温淬火将加热工件在稍高于Ms点附近温度的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间而获得下贝氏体组织的淬火方法。
其特点是工件具有良好的综合力学性能,一般不必回火。
多用于形状复杂和要求较高的小件。
热处理的基本知识大全热处理是一种通过加热和冷却金属材料以改变其物理和机械性能的工艺。
它在现代制造业中扮演着至关重要的角色,被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍热处理的基本知识,包括热处理的类型、作用、工艺流程以及常见的热处理方法。
热处理的类型。
热处理可以分为多种类型,常见的包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属加热至一定温度后缓慢冷却,以降低材料的硬度和提高延展性。
正火是将金属加热至一定温度后在空气中冷却,以提高材料的硬度和强度。
淬火是将金属加热至临界温度后迅速冷却,使其获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将金属加热至较低温度后冷却,以降低脆性和提高韧性。
热处理的作用。
热处理可以改变金属材料的组织结构和性能,从而提高其硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。
通过控制加热温度、保温时间和冷却速度,可以使金属材料获得所需的性能,满足不同工程和使用条件的要求。
热处理的工艺流程。
热处理的工艺流程包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先是加热阶段,将金属材料加热至一定温度,使其达到所需的组织状态。
然后是保温阶段,保持材料在一定温度下一段时间,使其组织发生相应的变化。
最后是冷却阶段,通过不同的冷却介质和速度,使材料获得所需的硬度和强度。
常见的热处理方法。
常见的热处理方法包括火焰加热、电阻加热、感应加热和电子束加热等。
火焰加热是利用火焰将金属加热至所需温度,适用于大型工件和野外作业。
电阻加热是通过将电流通入金属材料产生热量,适用于小型工件和精密加热。
感应加热是利用感应电流在金属材料中产生热量,适用于局部加热和自动化生产。
电子束加热是利用电子束在金属材料表面产生热量,适用于表面淬火和熔化。
总结。
热处理作为一种重要的金属加工工艺,对提高材料的性能和延长零件的使用寿命起着至关重要的作用。
通过选择合适的热处理方法和工艺参数,可以使金属材料获得所需的性能,满足不同工程和使用条件的要求。
希望本文对热处理的基本知识有所帮助,谢谢阅读!。
材料热处理知识1. 简介材料热处理是一种通过对金属材料进行加热和冷却的过程,以改变材料的物理和机械性质的方法。
热处理可以使材料获得更优良的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特性。
本文将介绍材料热处理的基本概念、常见的热处理方法以及热处理对材料性质的影响。
2. 热处理的基本概念热处理是通过加热和冷却材料来改变材料的组织和性能。
通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数,可以使材料达到不同的组织状态,进而影响它的力学性能、耐磨性、抗腐蚀性等。
3. 常见的热处理方法3.1 淬火淬火是将材料加热至适当的温度,然后迅速冷却,以使材料达到马氏体组织状态的热处理方法。
淬火能够提高材料的硬度和强度,但也使材料变脆。
因此,在淬火后还需进行适当的回火处理,以降低材料的脆性。
3.2 回火回火是指将淬火后的材料重新加热到适当的温度,然后保温一段时间后冷却的热处理方法。
回火能够降低材料的硬度和强度,改善材料的韧性和塑性。
回火温度和时间的选择会影响材料的性能。
3.3 等温淬火等温淬火是指将材料加热至一定温度,保温一段时间后迅速冷却的热处理方法。
这种方法可以使材料达到珠光体组织状态,具有较高的强度和良好的韧性。
等温淬火通常用于高碳钢等材料的处理。
4. 热处理对材料性质的影响热处理能够改变材料的组织和性能。
下面我们将介绍热处理对材料硬度、强度、韧性以及耐磨性和耐腐蚀性的影响。
4.1 硬度和强度淬火能够使材料达到马氏体组织状态,从而提高材料的硬度和强度。
但淬火同时也增加了材料的脆性。
回火可以降低材料的硬度和强度,提高材料的韧性和塑性。
4.2 韧性回火能够提高材料的韧性和塑性。
通过调节回火温度和时间,可以得到不同韧性的材料。
较高的回火温度和适当的保温时间可以提高材料的韧性,而较低的回火温度和较长的保温时间可以提高材料的硬度和强度。
4.3 耐磨性和耐腐蚀性热处理可以改善材料的耐磨性和耐腐蚀性。
适当的热处理方法和条件可以使材料获得均匀的组织和细小的晶粒,从而提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
热处理定义:钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。
热处理目的:1、消除毛坯中的缺陷,改善工艺性能,为切削加工或热处理做组织和性能上的准备。
2、提高金属材料的力学性能,充分发挥材料的潜力,节约材料延长零件使用寿命。
加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。
退火1、定义:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。
2、目的:降低硬度,均匀化学成分、改善切削加工性能和冷塑性变形性能、消除或减少内应力、为零件最终热处理准备合适的内部组织。
3、分类球化退火:为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。
去应力退火:为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力而进行退火。
正火1、定义:将钢材或钢件加热到一定温度,保温适当时间,使之完全奥氏体化,然后在空气中冷却,以得到珠光体组织的热处理工艺。
2、目的:改善切削性能,消除毛坯内应力,细化晶粒、提高硬度、获得比较均匀的组织和性能。
退火和正火的区别退火和正火属于预备热处理工艺,对于含碳量相同的工件,正火后的强度和硬度要高于的退火的。
例如:含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢,为降低硬度便于切削加工采用退火处理;含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢,为避免硬度过低切削时粘刀,而采用正火适当提高硬度。
一般用于锻件、铸件和焊接件。
退火一般安排在毛坯制造之后,粗加工之前进行。
渗碳1、定义:为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,在渗碳炉中将低碳钢在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入工件表面,然后进行淬火的化学热处理工艺。
2、目的:使低碳钢的表面层含碳量增加到0.85~1.10%,然后再经淬火、低温回火处理以消除应力和稳定组织,使钢件表面层具有高硬度(HRc56~62),增加耐磨性及疲劳强度等。
热处理基础知识回顾定义:金属材料的热处理,是金属材料在固态下,通过适当的方式进行加热、保温和冷却,改变材料内部机构,从来改善材料性能的一种工艺方法。
分类:普通热处理:退火、正火、淬火、回火表面热处理:表面淬火:感应加热淬火、火焰加热淬火化学热处理:渗碳、渗氮、渗金属其他热处理:形变热处理、超细化热处理、真空热处理1.退火定义:退火,是将钢加热到预定温度,保温一定时间后,缓慢冷却(通常随炉冷却),获得接近平衡组织的热处理工艺。
目的:(1)降低硬度,改善切削加工性能;(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与开裂倾向;(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
分类:1.完全退火:将钢加热到Ac3温度以上30~50度,保温一定时间后,随炉冷却到500度,再出炉空冷。
适用于,亚共析钢和铸件、锻件以及焊接件,使加工过程中,造成的粗大不均匀组织细化,降低硬度,提高塑性,改善加工性能,消除应力。
组织变化:奥氏体变成铁素体和珠光体2.球化退火:将钢加热到Ac1以上10~30度,保温较长时间后以及其缓慢的速度,冷却到600度以下,再出炉空冷。
适用于,共析钢和过共析钢以及合金工具钢的退火,降低材料硬度,改善切削加工性能,并减小最终淬火变形和开裂。
组织变化:网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体球化3.扩散退火(均匀化退火):在1050~1150度,长时间保温(10~15h)后,随炉缓冷。
适用于,合金钢大型铸、锻件,目的是消除其化学成分的偏析和组织的不均匀。
4.去应力退火:在500~600度,充分保温后缓慢冷却到200度,出炉空冷。
适用于,铸、锻、焊件及经过切削加工的零件,目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力。
2.正火定义:正火,是将钢加热到亚共析钢或共析和过共析钢以上30~50度,保温适当时间后,在静止空气中冷却的热处理工艺目的:(1)对普通碳素钢、合金钢和力学性能要求不高的结构件,可作为最终热处理;(2)对低碳素钢用来调整硬度,避免切削加工中的粘刀现象,改善切削加工性能;(3)对共析、过共析钢用来消除网状二次渗碳体,为球化退火做好组织上的准备。
热处理知识:一、强化1、细晶强化:细小等轴晶的晶界长,杂质分布较分散,各方向的力学性能差异小,晶粒越细小,强度、硬度、塑性、韧性都好。
2、固溶强化:由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。
3、第二相强化:当合金中有第二相金属化合物质点存在时,使质点周围基体(固溶体)金属产生晶格畸变,同时增加了基体与第二相的界面,两者都使位错运动阻力增大,故使合金的强度、硬度提高。
合金硬度、强度优于纯金属,因为2、3、4、热处理强化(相变强化):利用重结晶的方法使相或组织发生变化。
二、相和组织1、铁素体:碳在α-Fe(体心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
2、奥氏体:碳在γ-Fe(面心立方结构的铁)中的间隙固溶体。
3、渗碳体:碳和铁形成的稳定化合物(Fe3c)。
4、珠光体:铁素体和渗碳体组成的机械混合物(F+Fe3c 含碳0.8%)5、莱氏体:渗碳体和奥氏体组成的机械混合物(含碳4.3%)三、热处理知识1、热处理:把金属材料在固态范围内通过一定的加热,保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
2、退火:将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度,保温一段时间,然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
3、正火:将钢加热到完全相变以上的某一温度,保温一定的时间后,在空气中冷却的一种热处理工艺。
4、淬火:将钢加热到相变或部分相变温度,保温一段时间后,快速冷却的热处理工艺。
5、回火:将经过淬火的钢,重新加热到一定温度(相变温度以下),保温一段时间,然后冷却的热处理工艺。
6、调质处理:将钢件淬火,随之进行高温回火,这种复合工艺称调质处理。
7、表面热处理:改变钢件表面组织或化学成分,以其改面表面性能的热处理工艺。
1.退火(炉冷)――半成品热处理、预先热处理将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。
退火的目的:(完全退火、等温退火)是为了消除过热组织、残余应力,同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。
热处理培训资料热处理是一项重要的材料加工技术,在各个行业中广泛应用。
它通过改变材料的组织结构和性能来提高材料的强度、硬度和耐磨性,从而满足特定的工程要求。
为了帮助大家更好地了解热处理技术,本文将提供一份热处理培训资料,介绍热处理的基本原理、常见方法和注意事项。
一、热处理的基本原理热处理是利用材料在高温下发生相变和晶界扩散的原理,通过加热和冷却的过程来改变材料的组织结构和性能。
常见的几种热处理方法包括淬火、回火、正火、退火等,每种方法都有不同的适用范围和效果。
1. 淬火淬火是将加热至高温状态的金属材料迅速冷却至室温或低温,使其产生明显的组织和性能改变。
通过淬火,材料可以获得高强度和高硬度,但同时也会导致脆性的增加。
因此,在淬火后通常需要进行回火处理以提高材料的韧性和可靠性。
2. 回火回火是将已经淬火的材料加热至适当的温度,然后再经过一段时间的保温处理。
回火的目的是减轻淬火后产生的内应力,并提高材料的塑性和韧性。
回火过程还可以调控材料的硬度和强度,使其达到最佳的性能状态。
3. 正火正火是将材料加热至适当的温度,保温一定时间后进行冷却。
正火的目的是通过控制组织形态和材料的相变来调整材料的性能,以满足特定的工程要求。
正火适用于一些对硬度、强度和韧性要求均有的工件。
4. 退火退火是将已经加工或者变形的材料加热至一定温度,然后经过一定时间的保温处理,最后缓慢冷却。
退火的目的是通过晶界扩散来恢复材料的塑性和韧性,减少材料的内应力和变形。
退火可以改善材料的加工性能,提高材料的韧性和可塑性。
二、热处理的常见方法热处理有许多不同的方法和工艺,下面介绍几种常见的热处理方法:1. 淬火和回火工艺淬火和回火是最常用的热处理方法之一。
淬火可以通过控制冷却速度和介质的选择来改变材料的结构和性能,而回火则可以通过加热和保温的方式来调节材料的硬度和韧性。
2. 预淬火和再回火工艺预淬火和再回火是为了进一步改善材料的组织和性能而进行的热处理工艺。
热处理基础知识问答1、什么是热处理将固态金属或合金采取适当方式进行加热,保温一定的时间,以一定的冷却速度冷却以改变其组织,从而获得所需性能的一种工艺方法。
2、热处理的目的是什么通过适当的热处理工艺改变钢的内部组织结构,来控制相变过程中组织转变的程度和转变产物的形态,从而改善钢的性能。
3、热处理的条件是什么必须有固态相变转变的合金才可以进行热处理。
4、热处理的工艺过程是什么(1)加热:临界点+△T值(2)保温(3)冷却:临界点-△T值一定冷却速度5、主要参数有哪些(1)加热温度T(2)保温时间t(3)冷却速度V,冷却介质决定冷却速度,如:水、盐水、碱水、空气6、按处理阶段及目的可分为哪几种(1)预处理目的是消除偏析、内应力,为最终热处理或后续的加工获得平衡组织。
(2)最终处理作为工件处理的最后工序,获得最终组织。
7、按热处理工艺参数可分为哪几种(1)普通热处理这是生产中最常用的热处理工艺,如退火、正火、淬火、回火等。
这类的热处理一般不会额外的加入其他元素,主要是通过自身组织转变来得到所需要的性能。
(2)化学热处理这类在热处理在齿轮、轴等耐磨件上会经常用到。
工件进行化学热处理时,会在表面一层渗入其他的元素,而对心部的成分不会产生什么影响。
一般渗入什么元素,我们就称为渗×处理,如表面渗C、渗N,C、N共渗等。
(3)表面热处理综合了上述两类热处理的特点,即热处理时不加入其他元素,而且只是针对表面进行的热处理,不影响心部的组织,如表面淬火,但其要求工件的含碳量较高。
8、什么是退火退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
9、退火的目的是什么(1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。
(2)细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
热处理基本知识及工艺原理1. 热处理的基础热处理听起来很高大上,其实说白了就是给金属“洗澡”,不过这澡可不是一般的洗澡,它是通过加热和冷却,让金属变得更结实、更耐用。
就像人要适当运动一样,金属也需要“锻炼”才能有更好的表现。
大家常常听到的“热处理”这两个字,实际上是金属加工中的一个重要环节,尤其是在制造一些需要承受高强度和高温的零件时,它的重要性就显得尤为突出。
1.1 热处理的类型热处理可分为几种主要的类型,比如淬火、回火、退火、正火等等。
这些名字听起来有点像高深的武功秘籍,但其实它们各有各的妙处。
淬火就像是给金属来个猛击,迅速让它从热状态转为冷状态,达到硬化的效果;而回火则是帮金属放松一下,避免太过刚强造成的脆弱。
退火则是金属的“慢养”,通过长时间的加热和缓慢冷却,让金属的内部结构得到调整。
正火呢,就像是在金属身上做个深层按摩,让它恢复到最佳状态。
1.2 热处理的原理那热处理的原理又是什么呢?其实也不复杂。
热处理过程中,金属的内部原子结构会发生变化,就像是大海中的波涛汹涌,时而平静,时而激烈。
加热的时候,原子就像聚会的朋友,欢快地跳动;冷却时,它们就得迅速找到自己的位置,有时候甚至会出现“打架”的情况,这就影响了金属的强度和韧性。
2. 热处理的工艺2.1 工艺步骤热处理的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个步骤。
先是加热,像开车一样,把温度开到理想值,这个过程要慢慢来,别着急;接着就是保温,保持一段时间,让金属的“细胞”好好“吸收养分”;最后是冷却,冷却的方法可以是水、油,甚至空气,各种各样的方式让金属在不同的环境中“转身”。
这整个流程下来,金属的性能就提升了好几个档次。
2.2 影响因素当然,热处理的效果也受很多因素影响,比如温度、时间、冷却速度等。
就好比炒菜,如果温度掌握不好,时间控制不当,最终的味道可就大相径庭了。
为了得到理想的效果,工艺参数的选择可得仔细斟酌。
3. 热处理的应用热处理在我们生活中无处不在,特别是在汽车、航空、机械等行业,都是大显身手的地方。
热处理的基本知识大全热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺。
在工业生产中,热处理被广泛应用于各种金属制品的生产中,以提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。
热处理工艺的掌握对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
本文将介绍热处理的基本知识,包括热处理工艺的分类、常见的热处理方法以及热处理后金属材料的性能变化等内容。
热处理工艺可以分为一般热处理和表面热处理两大类。
一般热处理是指对整个金属材料进行加热和冷却,以改变其整体性能。
而表面热处理则是只对金属材料的表面进行加热和冷却,以提高其表面硬度和耐磨性。
一般热处理包括退火、正火、淬火和回火等方法,而表面热处理则包括渗碳、氮化、渗氮等方法。
不同的热处理工艺对金属材料的性能影响也有所不同,因此在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺。
在热处理工艺中,退火是最常用的一种方法。
通过将金属材料加热至一定温度,然后控制冷却速度,可以使金属材料的晶粒细化,减小内部应力,提高塑性和韧性。
正火则是通过加热至临界温度后保温一段时间,再进行适当冷却,以达到调质的目的。
淬火是指将金属材料加热至临界温度后迅速冷却,使其获得高硬度和强度。
而回火则是在淬火后对金属材料进行加热处理,以降低其脆性和提高韧性。
热处理后,金属材料的性能会发生明显的变化。
一般情况下,热处理会提高金属材料的硬度和强度,但会降低其塑性和韧性。
因此,在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺,以达到最佳的性能。
此外,热处理还可以改善金属材料的加工性能,提高其耐磨性和耐腐蚀性,从而延长其使用寿命。
总的来说,热处理是一种重要的金属材料加工工艺,通过控制加热和冷却过程,可以改变金属材料的组织结构和性能,从而满足不同工程要求。
熟练掌握热处理工艺对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
希望本文所介绍的热处理的基本知识能够对您有所帮助。
热处理的基本知识大全热处理是一种通过加热和冷却来改变材料结构和性能的工艺。
它在金属加工、汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用。
了解热处理的基本知识对于工程师和材料科学家来说至关重要。
本文将介绍热处理的基本概念、分类、工艺和应用,希望能够帮助读者对热处理有一个全面的了解。
首先,让我们来了解一下热处理的基本概念。
热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺,改变材料的组织结构和性能的方法。
它可以改变材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能,从而满足不同工程需求。
热处理的基本目的是改善材料的综合性能,使其达到设计要求。
热处理可以根据加热温度和冷却方式的不同,分为多种不同的工艺。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将材料加热至一定温度后,缓慢冷却至室温,目的是消除材料的内应力,改善塑性和韧性。
正火是将材料加热至一定温度后,保温一段时间,然后空冷至室温,目的是提高材料的硬度和强度。
淬火是将材料加热至临界温度后,迅速冷却至介质中,目的是使材料达到最高的硬度。
回火是在淬火后,将材料加热至较低的温度,然后保温一段时间,最后冷却至室温,目的是降低材料的脆性,提高韧性。
热处理在工程实践中有着广泛的应用。
在金属加工领域,热处理可以改善金属的切削性能、耐磨性能和耐腐蚀性能,提高零件的使用寿命。
在汽车制造领域,热处理可以提高汽车零部件的强度和硬度,保证汽车的安全性能。
在航空航天领域,热处理可以提高航空发动机零部件的耐高温性能,确保飞机的飞行安全。
总之,热处理是一种重要的材料改性工艺,它可以改善材料的性能,满足不同工程需求。
熟悉热处理的基本知识,对于工程师和材料科学家来说至关重要。
希望本文能够帮助读者对热处理有一个全面的了解,为工程实践提供参考。
热处理的基础知识热处理,顾名思义,就是在高温下对材料进行处理。
它是工业生产和加工的一个重要部分,广泛应用于机械、汽车、航空、建筑等领域。
热处理可以改变材料的机械性能、物理性质和化学性质,从而提高其使用寿命、强度和韧性。
本文将介绍热处理的基础知识,包括热处理的目的、热处理方法、热处理的影响因素和热处理的注意事项。
一、热处理的目的热处理的目的是调整材料的组织结构和性能,在不改变其化学成分的前提下,使其达到特定的物理和机械性能。
具体来说,热处理的主要目的包括以下几个方面:1.改善材料的硬度:提高材料的硬度可以使其更加耐磨损,从而延长其使用寿命。
常用的方法是淬火和弹性调质。
2.提高材料的均匀性:在热处理过程中,能使材料内部的性质更加均匀,消除缺陷和应力。
常用的方法是退火和正火。
3.增加材料的韧性:提高材料的韧性可以使其更加耐冲击和抗震动,避免在使用过程中出现裂纹和断裂。
常用的方法是调质和回火。
二、热处理方法热处理的方法主要有四种,分别是淬火、退火、正火和调质。
下面分别进行介绍。
1.淬火淬火是将高温下加热后的金属材料迅速冷却,使其达到极高的硬度和脆性。
其原理是通过迅速冷却将铁素体转变为马氏体,从而在材料内部形成高强度的结晶体。
淬火过程中的冷却介质通常是水、油、盐水或其他淬火介质。
2.退火退火是将材料加热到一定温度下,然后缓慢冷却至室温,使材料内部的应力和缺陷得以消除,同时使其性能变得更加均匀。
退火过程中的冷却速度很慢,通常是将材料装入炉内,然后让它们自然冷却至室温。
3.正火正火是介于淬火和退火之间的一种处理方法。
它将材料加热到一定温度后,再迅速冷却,以消除材料内部的应力和缺陷,并使其硬度和强度达到一定的程度。
4.调质调质是将材料加热到一定的温度后,再通过退火或淬火来使其达到特定的硬度和韧性。
调质通常采用两步法,第一步是淬火,第二步是回火。
回火是指将淬火后的材料加热到一定温度后,然后迅速冷却,使其恢复韧性。
材料热处理基础知识1、回火注意事项回火必须及时,淬火后零件在4h内进行回火。
常用回火方法有自行回火、炉中回火和感应回火。
2、感应加热电参数的调整目的是使高、中频电源的工作处于谐振状态,使设备发挥较高的效率。
1)高频加热电参数的调整,(在7-8kv的低电压负载条件下,调整耦合,反馈手轮位置使栅极电流与阳极电流之比1:5-1:10,然后再将阳极电压升到使用电压,进一步调整电参数,使槽路电压调整到所需值,匹配最佳。
)2)中频加热电参数调整,根据零件大小、形状硬化区长短及感应器结构选择合适的淬火变压器匝数比和适当电容量,使其处于谐振状态下工作。
3、常用冷却介质有哪些水、盐水、碱水、机械油、硝盐、聚乙烯醇、三硝水溶液、水溶性淬火剂、专用淬火油等。
4、试分析影响钢淬透性的因素?①含碳量的影响:亚共析钢随含碳量的增加A的稳定性增加C曲线右移;过共析钢随含碳量的增加,未熔碳化物的增加,A的稳定性降低,C曲线右移②合金元素的影响:除Co外固溶态的金属元素均是C曲线右移③A化温度和保温时间:A化温度越高,保温时间越长碳化物溶解越完全A晶粒越粗大,C曲线右移④原始组织的影响:原始组织越细,越容易得到均匀A,使C曲线右移,并使Ms下移⑤应力应变的影响:使C曲线左移。
5、量具为什么要进行稳定化处理?常规的量具稳定化处理工艺是怎样的?通过处理可以减少M的正方度,成为较稳定的M,使为转变的A’陈化;降低淬火和深冷处理后的残余应力,对尺寸稳定有良好的作用。
6、轴承超细化处理有哪二种方法,目的是什么?①锻热淬火预处理目的:可使A’11.9%~12.1%残留K为7.11%,A晶粒度9~10级②轴承双细化处理目的:处理后可比原始晶粒细化1.5~2.0级碳化物颗粒尺寸小于0.6μm有利于提高淬火后获得细小针状的M组织,并可以提高韧度、耐磨性和疲劳强度。
7、在制定热处理加热工艺时应考虑哪些问题?①工艺的先进性充分采用新的工艺方法及热处理新技术及新型工艺材料②工艺的可靠、合理可行采用工艺要十分可靠、稳定③工艺的经济性工艺应合理利用能源,采用节能工艺设备要充分利用现有设备采用辅助工装的方法,满足不同零件的工艺要求④工艺的安全性工艺要安全可靠采取必要的安全防范措施⑤尽量采用机械化,自动化程度高的工艺装备,不仅可以提高劳动生产率,也有利于工艺过程的控制,保证热处理的质量可靠。
8、何谓球化退火?其工艺特点是什么?所谓钢的球化退火是使钢中的碳化物球化而进行的退火工艺。
1)普通球化退火钢中碳化物球状化加热温度Ac1+20-30℃保温时间取决于工件透烧时间,但不宜长。
冷却速度一般在炉内以10-20℃/H冷却,冷到550℃以下出炉空冷。
2)等温球化退火主要用于高碳工具钢合金工具钢。
该工艺球化充分易控制,周期较短,事宜大件。
加热温度为Ac1+20-30℃,保温时间取决于工件透烧时间。
保温温度为Ac1+20-30℃,等温时间取决于TTT曲线。
9、为什么亚共析钢经正火后可获得比退火高的强度和硬度?退火和正火所得到的都是珠光型组织。
但是正火和退火比较时,正火的珠光体是在较大的过冷度下得到的,因而对亚共析钢来说,析出的先共析铁素体较少,珠光体数量较多,珠光体片间距较小。
此外,由于转变温度较低,珠光体成核率较大,因而珠光体团的尺寸较小。
由于组织上的差异,故性能不同。
正火与退火相比,正火的强度与硬度较高,塑性相仿。
10、什么是马氏体分级淬火?分级淬火是将工件从淬火温度直接冷却至Ms点以上某一温度,经适当时间的保温,取出空冷以获得马氏体组织。
一般温度在200℃左右(高于该材料的Ms点)适用于有效尺寸较小,形状尺寸比较复杂的碳钢和合金钢工件。
有时还采用Ms点以下的分级淬火,分级温度为130-160℃,适用于低淬透性而尺寸较大的工件。
11、什么是贝氏体等温淬火?钢材或钢件加热奥氏体化,随之快冷至贝氏体转变温度区间(260-400℃)等温保持,使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺。
是常见的淬火工艺的一种。
12、什么是喷丸强化?对材料表面形貌与性能有什么影响?利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面,使表层材料在再结晶温度下产生弹性塑性变形,并呈现较大的残余压应力,从而提高工件表面强度,疲劳强度和抗应力腐蚀能力。
使工件表面产生塑性流变和加工硬化,大幅度提高材料表面的硬度。
降低材料表面粗糙度同时使工件表面保留残余压应力,因而可大幅度提高材料的疲劳强度,疲劳寿命和抗应力腐蚀能力。
13、常用的淬火都有哪些?说说选用淬火方法的原则。
1)单介质淬火:形状简单的碳钢工件用水冷,合金钢和合金工具钢用油冷;2)双介质;形状复杂易变性的工件;3)预冷淬火用于工具磨具刚,可减少其变形和开裂;4)分级淬火用于工具钢,以减少变形和开裂;5)等温淬火;用于要求变形小,强韧性高的合金钢工件。
14、何谓钢的本质晶粒度?本质晶粒度是指按标准试验方法在930℃左右保温足够时间(3-8h后)测定的晶粒大小。
15、钢加热时为获得细小奥氏体晶粒应采取哪些措施?措施:降低温度,减小保温时间,提高加热速度,向钢中加入强碳、氮化物形成元素16、低合金钢中的魏氏组织是怎样形成的?它的组织特征是什么?对于含碳量Wc低于0.6%的碳钢或低碳合金钢在奥氏体晶粒较粗和一定冷却速度下,先共析铁素体呈片状或粗大羽毛状析出,即所谓魏氏体组织。
17、魏氏组织对钢的性能有什么影响?怎样在热处理中避免产生魏氏组织?1)力学性能下降,如韧性下降。
2)采用“降温等温”工艺,保证一定温度范围内的冷却速度和奥氏体的过冷度18、分析轴类零件、长板状零件、截面零件相差较大零件、套筒和薄壁圆环状零件、有凹面的工件的淬火操作方法。
轴类零件应垂直淬入冷却剂。
长板状工件应横向侧面淬入冷却剂。
截面零件相差较大零件应将截面大的部分先淬入冷却剂。
套筒和薄壁圆环状零件应沿轴向淬入冷却剂。
有凹面的工件应将凹面向上淬入冷却剂。
19、感应加热的基本原理是什么?怎样根据零件要求的淬硬层深度选择最佳电流频率?感应加热表面淬火它是利用通入交流电的加热感应器在工件中产生一定频率的感应电流,感应电流的集肤效应使工件表面层被快速加热到奥氏体区后,立即喷水冷却,工件表层获得一定深度的淬硬层。
电流频率愈高,淬硬层愈浅。
一般情况,硬化层深度在0.5~2mm时,宜选用10kHz以上的高频电源:硬化层深度在1.0~4.0nm时,宜选用8~3kHz电源;硬化层深度在4.0mm以上,可选用1~2.5kHz电源。
当零件面积或直径较大时,可选用较低的频率:反之,加热面积或直径较小的零件可选用较高的频率。
20、球墨铸铁等温淬火目的是什么? 等温温度及等温淬火后的组织是什么?目的:球墨铸铁奥氏体化后在贝氏体转变区进行等温进淬火的求获得良好的力学性能和小的畸变。
等温温度:下贝氏体等温淬火的等温温度为260~300℃:上贝氏体等温淬火的等温温度为350-400℃。
21、简述透射电子显微镜成像的原理和特点透射电镜的结构及成像原理与光学显微镜基本相同,只是用电子束代替可见光,用电磁透镜代替光学透镜。
由电子枪发射的电子束经加速后,通过聚光镜会聚成一束很细的高能量电子束斑,电子束穿过试样,将其上的细节通过由物镜、中间镜及投影镜组成的成像系统成像,成像最终投射在荧光屏上形成可见的图像供观察或照像。
电镜的辅助系统比较复杂,包括真空、稳压、气动循环、控制及计算机等系统。
22、与钢相比,铸铁的相变有哪些特点?与钢不同,铸铁在相变过程中,碳常需作远距离的扩散,其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响,并对相变过程及相变产物的碳含量产生相当大的影响。
23、减少零件热处理畸变的主要措施和工艺方法有哪些?减小应力集中;减缓加热、冷却速度;零件合理码放;选择合适工装。
24、试论述钢材在热处理过程中出现脆化现象的主要原因及解决方法。
①过共析钢奥氏体化后冷却速度较慢出现网状二次渗碳体时,使钢的脆性增加,脆性的网状二次渗碳体在空间上把塑性相分割开,使其变形能力无从发挥。
解决方法,重新加热正火,增加冷却速度,抑制脆性相的析出。
②淬火马氏体在低温回火时会出现第一类回火脆性,高温回火时有第二类回火脆性,第一类回火脆性不可避免,第二类回火脆性,可重新加热到原来的回火温度,然后快冷恢复韧性。
③工件等温淬火时出现上贝氏体时韧性降低,重新奥氏体化后降低等温温度得到下贝氏体可以解解。
④奥氏体化温度过高,晶粒粗大韧性降低。
如:过共析钢淬火温度偏高,晶粒粗大,获得粗大的片状马氏体时,韧性降低;奥氏体晶粒粗大,出现魏氏组织时脆性增加。
通过细化晶粒可以解决。
25、试指出渗碳件热处理后常出现的三种缺陷,并分析其原因及防止措施。
1)淬火后硬度偏低:主要是深层表层碳浓度较低或表面脱碳而致;淬火工艺不合理,没淬上火或有过多的残余奥氏体。
2)渗层深度不够:主要是炉温低,时间短,或炉内气氛循环不良,零件表面不清洁,碳势过高工件表面积碳;提高渗碳的温度和时间,装炉前清洁工件表面,合理控制碳势。
3)渗层出现大块状王庄碳化物;主要是渗碳时表面碳浓度过高,降低渗剂活性,严格控制碳势。
26、汽车、拖拉机齿轮选用20CrMnTi材料,其加工工艺路线为:下料、锻造、正火、机加工、渗碳、淬火+低温回火、喷丸、磨削成品,试分析各热处理工序的作用。
正火——消除锻造应力,使组织均匀,调整硬度改善切削加工性。
渗碳——提高齿面碳的浓度,(0.8~1.05%C)淬火——提高齿面硬度并获得一定淬硬层深度,使表面得到M回火+合金碳化物+γ具有高硬度(58~62HRC)、高耐磨、较高强度和一定的韧性。
提高齿面耐磨性和接触疲劳强度,齿的心部得到M回火+F,具有较高的强韧性。
低温回火——消除淬火应力,防止磨削裂纹,提高冲击抗力。
27、何谓钢的淬火?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。
28、以碳钢为例,分别指出钢在淬火过程中可能获得的组织及他们的形成温度范围,组织形态,亚结构和性能。
亚共析钢:加热温度Ac3+(30~50)℃,组织为A+未溶K,快冷至550℃以下,350℃以上获得正常组织为位错,性能:强度、硬度高,塑性韧性好。
过共析钢:加热温度Ac1+(30~50)℃,组织为A+未溶K,快冷至200℃以下,获得正常组织为:片状M+残余A+未溶K,其亚结构为孪晶,性能:硬度高,脆性大。
29、马氏体分级淬火钢材或工件加热奥氏体化,随之浸入稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中,保持适当时间,待钢件的内外层都达到介质温度后取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺,也称为分级淬火。