常见热处理名词
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常見熱處理名詞
1. 熱處理(Heat Treatment) :是利用加熱和冷卻以改變金屬物理性質的方法。熱處理能改善鋼的顯微結構,使達到所需的物理要求。韌性,硬度和耐磨性是通過熱處理而獲得的特性中的幾種。要獲得這些特性,需使用熱處理中的淬硬<又稱淬火>、回火、退火和表面淬硬等操作。
2. 淬火:是將金屬均勻地加熱至適當溫度,然後迅速浸入水或油中急冷,或在空氣中或冷凍區中冷卻,使金屬獲得所需要的硬度。鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的範圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。
3. 回火:將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間,隨後用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。
4. 退火:退火是消除鋼件的內在應力和勒化鋼件的方法。退火法是將鋼件加熱至高於臨界溫度,然後放入乾灰、石灰、石棉或封閉在爐內,令它慢慢冷卻。
5. 深冷處理:以液態氮做為冷凍劑,於淬火後立即進行(約6分鐘)。如果先以100°C 熱水從事1小時熱水回火就可於淬火稍後進行(約1小時內)不必畏懼殘留沃斯田鐵安定的問題,並且可以直接滲入液態氮氣中,而在液態氮氣中保溫時間長短並不重要,只到達所須要的溫度既可,保溫雖然不會發生不良後果但不符合經濟原則。若想從深冷溫度回到室溫並非採自然解凍,而是將工件直接投入水中或熱水中解凍。
處理時間:
以20~40分鐘內將溫度下降到 - 80°C ~ -130°C ,再將工件以自然解凍或水中解凍方式回到室溫,就算完成,約1~3小時。
也有業者將工件降至 -80°C ~ -130°C 時,不再滲入液態氮,將工件保持在處理槽內一段時間後再取出解凍,約3小時。 6. 超冷處理(Cryogenic Treatment): 超冷處理 ( -320°F )約 -196°C ,是近一、二十年所發展出的新的觀念與技術,超冷處理的效益並非只有將殘留的沃斯田鐵變態成麻田散鐵這單一目的與效果,而是在提昇工件整體的機械性質,該技術在美國工業界已經廣泛的應用。
運用程式控制系統及處理爐的保溫能力讓溫度緩慢的下降至-320°F ,因為緩慢的降溫不會產生冷震現象,並且保持該溫度一段相當長的時間,這長時間極低溫的環境足可讓安定的沃斯田鐵不安定化而變態、使金屬組織更細膩,再以0.66°F 的昇溫速率回到室溫,目的是在消除淬火及加工後所殘留的應力,並且可以避免熱震現象的產生,最後在同一個處理爐內做回火處理,得到高機械性質的回火麻田散鐵組織。
7. 正火(正常化):將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻,得到珠光體(波來鐵)類組織的熱處理工藝。
8. 固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然後快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝
9. 時效:合金經固溶熱處理或冷塑性形變後,在室溫放置或稍高於室溫保持時,其性能隨時間而變化的現象。
10. 固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體並提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工成型
11. 時效處理:在強化相析出的溫度加熱並保溫,使強化相沉澱析出,得以硬化,提高強度
12. 鋼的碳氮共滲:碳 氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體 碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。 13. 調質處理quenching and tempering:一 般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件,特別是那些在交變負荷下工作的連杆、螺栓、齒輪及軸類等。調 質處理後得到回火索氏體(糙斑鐵)組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體(糙斑鐵)組織為優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關,一般在HB200—350之間。
14. 釺焊(硬焊):用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。
15. 硬度(Hardness):是材料抵抗外物刺入的一種能力,增加鋼材硬度常用的方法是淬火。 試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法。這種方法不太科學。用硬度試驗器 來試驗極為準確,是現代試驗硬度常用的方法。最常用的試驗法有洛氏硬度試驗,洛氏硬度試驗機利用鑽石衝入金屬的深度來測定金屬的硬度,衝入深度愈大,硬度 愈小。鑽石衝入金屬的深度,可從指針指出正確的數字,該數字稱為洛氏硬度數。
16. 脆性:表示金屬容易破裂的性質,鑄鐵的脆性大,甚至跌落地上亦會破裂。脆性與硬度有密切關係,硬度高的材料通常脆性亦大。
17. 韌性:是金屬抵受震動或衝擊的能力。韌性與脆性剛好相反。
18. 延性:(又稱柔軟性) 是金屬受外力永久變形而不碎裂的性質,高延性的金屬可抽拉成細線。
19. 彈性:是金屬受外力變形,當外力消除之後又恢復其原有形狀的一種性質。彈簧鋼是極富彈性的一種材料。
20. 延展性:又稱可鍛性,是金屬延性或柔軟性的另一種表示法。展性是金屬接受鎚鍛或滾軋而變形時不致破裂的一種性質。
21. 滲氮處理:是 在氨氣或含氨氣的媒介中加熱,使其局部含氮量增加之熱處理方法,經氮化之氮化層非常硬,有特殊卓越的磨耗性,耐蝕性亦優良,但硬化層薄。滲碳熱處理是在適 當的滲碳劑中加熱,由表面碳素擴散侵入,使表面使表面層形成高碳狀態,再施行淬火硬化的方法,其硬化深度較深,可用於高負荷或敲擊負荷之場合。
22. 高週波熱處理:是將鋼材之表面以高週波急速加熱,在達到淬火溫度之瞬間中止加熱,使用適當之冷卻劑實施淬火,使用材料以含碳量0.4~0.5%之鋼碳為宜,可用於只需硬度而不需軔性的場合,且工作形狀不能過於複雜。