热处理基本知识及工艺原理 PPT
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常用热处理的基本知识一. 退火目的及工艺退火是钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织、提高加工性能的一种热处理工艺。
其主要目的是减轻钢的化学成分及组织的不均匀性,细化晶粒,降低硬度,消除内应力,以及为淬火作好组织准备。
退火工艺种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火及再结晶退火等。
不同退火工艺的加热温度范围如图5.25所示,它们有的加热到临界点以上,有的加热到临界点以下。
对于加热温度在临界点以上的退火工艺,其质量主要取决于加热温度、保温时间、冷却速度及等温温度等。
对于加热温度在临界点以下的退火工艺,其质量主要取决于加热温度的均匀性。
1. 完全退火完全退火是将亚共析钢加热到A C3以上20~30℃,保温一定时间后随炉缓慢冷却至500℃左右出炉空冷,以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。
它主要用于亚共析钢,其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性能。
低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。
低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。
过共析钢完全退火,加热温度在A cm以上,会有网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出,造成钢的脆化。
2. 等温退火完全退火所需时间很长,特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢,往往需要几十小时,为了缩短退火时间,可采用等温退火。
等温退火的加热温度与完全退火时基本相同,钢件在加热温度保温一定时间后,快冷至A r1以下某一温度等温,使奥氏体转变成珠光体,然后出炉空冷。
图5.26为高速钢的完全退火与等温退火的比较,可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。
A r1以下的等温温度,根据要求的组织和性能而定;等温温度越高,则珠光体组织越粗大,钢的硬度越低。
3. 球化退火球化退火是使钢中渗碳体球化,获得球状(或粒状)珠光体的一种热处理工艺。
主要用于共析和过共析钢,其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性能;同时为后续淬火作好组织准备。
热处理手册2二、热处理基础知识1.热处理定义:热处理是利用加热和冷却的手段,改变金属材料的内部结构,以获得所需物理和机械性能的一种工艺方法。
2.热处理的基本过程:热处理一般包括加热、保温和冷却三个阶段。
(1)加热:将金属材料加热到一定温度,使其发生一定的相变。
(2)保温:保持金属材料在一定的温度下一段时间,以促进内部结构的转变。
(3)冷却:将金属材料冷却到室温,使其相变完成,获得所需的物理和机械性能。
3. 热处理的基本类型:根据加热和冷却方式的不同,热处理可分为以下几种基本类型:(1)退火:将金属材料加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却到室温。
退火可消除金属材料的内应力,提高其塑性和韧性。
(2)正火:将金属材料加热到一定温度,保持一段时间,然后空冷或风冷。
正火可细化金属材料的晶粒,提高其强度和硬度。
(3)淬火:将金属材料加热到一定温度,保持一段时间,然后快速冷却。
淬火可提高金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
(4)回火:将淬火后的金属材料加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却。
回火可消除淬火产生的内应力,提高金属材料的塑性和韧性。
4. 热处理工艺参数:热处理工艺参数包括加热温度、保温时间、冷却速度等,这些参数的选择直接影响到热处理效果。
5.热处理设备:常见的热处理设备包括电炉、盐浴炉、马弗炉等。
三、热处理操作规程1.操作前准备:检查热处理设备是否正常,准备好所需的工具和材料。
2.操作步骤:按照热处理的基本过程进行操作,注意控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
3.操作后处理:热处理完成后,检查金属材料是否符合要求,记录好热处理数据,清理现场。
四、热处理注意事项1.操作人员必须经过培训合格后才能进行热处理操作。
2.热处理过程中要注意安全,不要接触高温金属和熔融金属。
3.操作结束后要及时清理现场,确保安全卫生。
热处理基本知识1/金属材料热处理:金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能,其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
热处理,简单而言就是将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺。
热处理不仅可用于强化钢材,提高机械零件的使用性能,而且还可以用于改善钢材的工艺性能。
2/钢的热处理原理热处理的目的是改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能,通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
热处理不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。
我们上汽股份汽齿总厂由于主要处理工件为齿轮零件,所以在热处理方面主要进行的是金属材料的渗碳淬火热处理。
那么,为什么要选择渗碳淬火,而不是直接淬火,主要是因为齿轮零件在负载运动时,一方面需要零件表面有足够的硬度和强度,另一方面要求心部有足够的韧性,以防齿轮齿牙断裂,因此,低碳合金钢正好可以满足这种要求:通过表面渗碳,使零件表面在淬火后达到高的硬度,而未渗碳的心部组织具有较好的韧性,从而达到变速箱零件的物理要求。
热处理的三阶段:加热、保温、冷却一、钢在加热时的转变加热的目的:使钢奥氏体化(一)奥氏体( A)的形成奥氏体晶核的形成:以共析钢为例,A1点W c =0.0218%(体心立方晶格F)W c =6.69%(复杂斜方渗碳体)当T 上升到A c1 后W c =0.77%(面心立方的A)由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散,必须进行铁原子的晶格改组,即发生相变、A的形成过程。