热处理常用的新工艺有
- 格式:doc
- 大小:11.21 KB
- 文档页数:2
热处理工艺热处理工艺是通过加热和冷却对金属材料进行控制的工艺过程,目的是改变其原有的物理和化学性质,以提升材料的性能。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火、疏松加热等不同方法。
本文将介绍热处理工艺的原理、方法和应用。
一、热处理工艺原理1.金属材料的组织结构与性能金属材料由于晶粒和晶界结构,其中晶粒内的原子排列方式称为晶态。
金属材料的物理和力学性质与其晶粒和晶界结构有关。
晶粒的大小、形状、分布和晶界的状态对金属材料的强度、硬度、塑性、韧性、导电性等性质影响显著。
2.热处理过程的原理由于金属材料在加热和冷却过程中的物理和化学反应,其晶粒和晶界组成的结构也会发生变化,从而影响其物理和化学性质。
热处理工艺就是通过控制材料的加热、保温时间和冷却速度等参数来控制金属材料的组织结构,从而提高材料的性能。
二、热处理方法1.退火退火是将金属材料加热至一定温度,保温一定时间后慢冷的热处理方法。
通过退火可以改变金属材料的晶界和晶粒的结构,增强塑性、韧性和延展性能。
退火方法也有多种不同的类型,包括全退火、球化退火、等温退火和局部退火等。
2.正火正火是将金属材料加热至一定温度,保温一定时间后慢冷的热处理方法。
通过正火可以改变金属材料的晶粒组织结构,提高其强度和硬度。
3.淬火淬火是将金属材料加热至一定温度,然后迅速浸入冷却介质中,使其迅速冷却的热处理方法。
淬火可以使晶粒迅速细化,提高材料的硬度和强度,但同时也会减少塑性和韧性。
4.回火回火是在淬火后将材料重新加热至一定温度并保温一定时间后冷却的热处理方法。
回火可以通过改变材料的晶界和晶粒组织结构来调整其硬度和韧性。
5.疏松加热疏松加热是将金属材料加热至一定温度并保温一定时间,旨在在已存在的材料中生成孔洞或气体,使材料产生疏松现象。
此工艺常用于铸造后处理中,其目的是在材料中消除潜在的缺陷和裂纹。
三、应用热处理工艺广泛应用于制造业中,包括钢铁、铸造、航空航天、汽车和电子等领域。
热处理压淬工艺热处理压淬工艺是一种常用的金属材料加工技术,它能够通过控制材料的组织和性能来提高其强度、硬度、耐磨性等特性。
下面将详细介绍热处理压淬工艺的相关内容。
一、热处理压淬工艺的基本原理热处理压淬工艺是将金属材料加热到一定温度,然后迅速冷却,使其经历固溶、相变和析出等过程,从而改变其组织和性能。
其中,固溶是指将材料中的合金元素溶解在基体中,相变是指合金元素在固溶过程中发生化学反应,形成新的晶体结构,析出则是指固溶后合金元素从基体中析出形成新的相。
二、热处理压淬工艺的步骤1. 加热:将待处理的金属材料放入加热炉中进行加热。
根据不同材料和要求,加热温度也会有所不同。
2. 保温:经过一定时间后,让材料保持在高温下进行均匀加热。
此时,合金元素开始溶解在基体中。
3. 冷却:将材料迅速放入冷却介质中进行冷却。
常用的冷却介质有水、油、盐水等。
通过快速冷却,使合金元素无法从基体中析出,从而形成新的晶体结构。
4. 淬火:经过冷却后,材料表面会形成一层硬化层,而内部仍然处于高温状态。
此时需要进行淬火处理,即将材料再次加热到一定温度,并迅速冷却。
这样可以使整个材料都达到同样的硬度和强度。
5. 回火:淬火后的材料可能会出现脆性和变形等问题,需要进行回火处理。
回火是指将材料加热至较低温度下保持一段时间,以减轻淬火带来的脆性和变形。
三、热处理压淬工艺的应用热处理压淬工艺广泛应用于制造行业中的各种金属制品,如汽车零部件、机械零件、航空航天部件等。
通过控制不同的加热温度和冷却介质等参数可以获得不同的材料性能,从而满足不同的使用要求。
总之,热处理压淬工艺是一种重要的金属材料加工技术,它可以改变材料的组织和性能,提高其强度、硬度、耐磨性等特性。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的加热温度和冷却介质,并结合其他加工工艺进行综合应用。
渗碳渗碳热处理渗碳:是对金属表面处理的一种,采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢,具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分。
相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺,它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度,提高其耐磨程度。
概述渗碳(carburizing/carburization)是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。
最早是用固体渗碳介质渗碳。
液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。
美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。
30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。
60年代高温(960~1100℃)气体渗碳得到发展。
至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗(氰化)。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内,通入气体渗剂(甲烷、乙烷等)或液体渗剂(煤油或苯、酒精、丙酮等),在高温下分解出活性碳原子,渗入工件表面,以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
固体渗碳是将工件和固体渗碳剂(木炭加促进剂组成)一起装在密闭的渗碳箱中,将箱放入加热炉中加热到渗碳温度,并保温一定时间,使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。
液体渗碳是利用液体介质进行渗碳,常用的液体渗碳介质有:碳化硅,―603‖渗碳剂等。
钢的热处理工艺方式
钢的热处理工艺方式有多种,通常根据钢材的用途和要求来选择合适的热处理工艺。
以下是几种常见的钢的热处理工艺方式:
1. 淬火(Quenching):将高温加热后的钢材迅速冷却,使其组织转变为马氏体或贝氏体,从而增加钢材的硬度和强度。
2. 回火(Tempering):在淬火后,将钢材重新加热至一定温度,然后冷却至室温,通过调整回火温度和时间,可以使钢材的硬度和强度适度下降,同时还能提高钢材的韧性。
3. 规定化处理(Normalizing):将高温加热后的钢材在空气中冷却,使其组织均匀化,消除内部应力,提高钢材的韧性和延展性。
4. 淬火与回火组合(Quenching and Tempering):首先进行淬火使钢材达到一定的硬度和强度,然后进行回火处理以提高钢材的韧性,同时保持较高的强度。
5. 固溶处理(Solution Treatment):将钢材加热至足够高的温度后快速冷却,使固溶体内的溶质均匀溶解,从而改善钢材的塑性和加工性能。
6. 淬火回火组合与固溶处理相结合:根据具体需求,可以将淬火回火组合和固溶处理相结合,以综合提高钢材的硬度、韧性和耐蚀性等性能。
上述的热处理工艺方式只是钢材热处理中的一部分,不同钢材和具体要求还可以采用其他的热处理工艺方式,如时效处理、退火处理等。
热处理的选择和控制对于钢材的性能和质量有着重要的影响,需要根据具体情况进行调整和优化。
高碳钢的热处理有哪些方法高碳钢是一种碳含量较高的钢材,具有优良的机械性能和磨耗性能。
为了进一步改善高碳钢的性能,常常需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却过程改变材料的结构和性能的方法。
下面将介绍几种常见的高碳钢热处理方法。
1. 碳化处理:碳化处理是高碳钢热处理中的一种常见方法。
碳化处理通过在高温下使钢材中的碳元素与铁元素相互作用,形成高硬度的碳化物,从而提高材料的硬度和耐磨性。
碳化处理一般分为两种:渗碳处理和固溶碳处理。
渗碳处理是将高碳钢材浸入含有碳元素的介质中,使碳元素渗透到钢材表面形成碳化层。
常用的渗碳处理方法有气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳。
渗碳处理可以使高碳钢的表面硬度和耐磨性大幅提高。
固溶碳处理是在高温下将高碳钢加热至固溶温度,使碳元素溶解到铁晶格中,然后迅速冷却。
固溶碳处理可以提高高碳钢的强度和韧性,但不会改变材料的硬度。
2. 淬火处理:淬火是高碳钢热处理中的一种重要方法。
淬火是指将高碳钢加热至临界温度以上,然后迅速冷却,使钢材的结构发生相变,形成马氏体。
马氏体具有高硬度和脆性,可以提高高碳钢的硬度和强度。
淬火的冷却介质常用水、油和盐等。
淬火过程中需要控制冷却速度,以避免产生过多的残余应力和裂纹。
同时,淬火后的高碳钢通常需要进行回火处理,以降低材料的脆性,提高韧性。
3. 回火处理:回火是高碳钢热处理中的一种常见方法。
回火是指将已经淬火的高碳钢加热至适当温度,保持一段时间后冷却。
回火的目的是通过改变材料的组织结构,降低硬度和脆性,提高韧性和塑性。
回火温度和时间的选择是关键,不同的回火条件会产生不同的效果。
一般来说,高回火温度和长回火时间可以降低材料的硬度和强度,提高韧性和塑性;而低回火温度和短回火时间可以保持较高的硬度和强度,但会降低韧性和塑性。
4. 磁化处理:磁化处理是一种较新的高碳钢热处理方法。
磁化处理通过施加磁场改变高碳钢的磁性,从而改变材料的组织结构和性能。
磁化处理可以提高高碳钢的硬度、耐磨性和疲劳寿命。
热处理生产工艺
热处理生产工艺是指在金属材料的加工过程中,利用加热和冷却的手段,使材料的组织结构和性能发生改变的工艺。
热处理工艺广泛应用于各个行业,包括汽车、航空航天、机械制造等领域。
下面将介绍几种常见的热处理生产工艺。
1. 灭火与淬火:灭火是指将经过热加工的材料迅速冷却,以改善材料的硬度和强度。
常见的灭火方法包括水淬、油淬和气体淬。
淬火是指将材料加热到适当温度后迅速冷却,在冷却过程中形成硬化组织。
2. 回火:回火是指在淬火后,将材料重新加热到适当温度,并保持一段时间,然后缓冷至室温。
回火能够减轻材料内部应力,提高材料的韧性和耐脆性,改善材料的可加工性。
3. 规范化:规范化是指将材料加热至适当温度,保持一段时间后,空气冷却。
规范化能够改善材料的均匀性、可加工性和机械性能。
4. 淬火回火:淬火回火是将材料先进行淬火处理,然后进行回火处理。
淬火能够提高材料的硬度和强度,回火则能够增加材料的韧性和耐脆性。
淬火回火工艺常用于高强度、高硬度材料的制备。
5. 固溶处理:固溶处理是指将材料加热至溶解温度,保持一段时间后迅速冷却。
固溶处理能够改善材料的均匀性和强度,常用于铝合金等材料的加工。
6. 等温淬火:等温淬火是指将材料加热至适当温度后保持一段时间,然后进行快速冷却。
等温淬火能够制备出具有高强度和优良韧性的材料。
总的来说,热处理生产工艺在金属材料的加工中起着至关重要的作用。
通过合理选择和控制热处理工艺,可以改善材料的组织结构和性能,提高材料的硬度、强度、韧性和可加工性,满足不同行业对材料性能的需求。
热处理工艺有哪些内容来源网络,由深圳机械展收集整理!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。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
1.退火操作方法:将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,一般随炉温缓慢冷却。
2.正火操作方法:将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
3.淬火操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
4.回火操作方法:将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。
5.调质操作方法:淬火后高温回火称调质,即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720度的温度下进行回火。
6.时效操作方法:将钢件加热到80~200度,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。
钢的热处理工艺知识大全热处理是将固态金属或合金采用适当的方式加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。
热处理工艺它能提高零件的使用性能,充分发挥钢材的潜力,延长零件的使用寿命,此外,热处理还可改善工件的工艺性能﹑提高加工质量﹑减小刀具磨损。
钢的热处理方法可分为:退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。
热处理方法虽然很多,但任何一种热处理工艺都是由加热、保温和冷却三个阶段所组成的,因此,热处理工艺过程可用在温度一时间坐标系中的曲线图表示,如下图所示,这种曲线称为热处理工艺曲线。
退火与正火一、退火将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺称为退火。
退火的主要目的是:(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,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的热处理作准备。
(3)消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。
常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。
(1)完全退火完全退火是将钢加热到完全奥氏体化(AC3以上30~50℃),随之缓慢冷却,以获得接近平衡状态组织的工艺方法。
在完全退火加热过程中,钢的组织全部转变为奥氏体,在冷却过程中,奥氏体变为细小而均匀的平衡组织(铁素体+珠光体),从而达到降低钢的硬度、细化晶粒、充分消除内应力的目的。
完全退火主要用于中碳钢及低、中碳合金结构钢的铸件、锻件、热轧型材等,有时也用于焊接结构件,过共析钢不宜采用完全退火,因过共析钢完全退火需加热到AC CM以上,在缓慢冷却时,钢中将析出网状渗碳体,使钢的力学性能变坏。
(2)球化退火是将钢加热到AC1以上20~30℃,保温一定时间,以不大于50℃/H的冷却速度随炉冷却下来,使钢中碳化物呈球状的工艺方法。
球化退火适用于共析钢及过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。
这些钢在锻造加工后进行球化退火,一方面有利于切削加工,同时为最后的淬火处理作好组织准备。
热处理节能新工艺01采用高效节能的热处理工艺1)如果把渗碳温度从930℃提高到1050℃,可以减少40%的工艺周期,例如在真空炉中低压渗碳工艺,在1050℃进行渗碳。
2)用氮碳共渗等代替渗氮和碳氮共渗,可把工艺温度从850~930℃降到550~580℃;代替一般气体渗氮,可把渗氮时间从30~70h减少到2~3h。
3)以碳氮共渗代替薄层渗碳。
处理温度可以由930℃降至850℃;当渗层深度在1mm以下时,碳氮共渗比渗碳时间能缩短30%;并由于加热温度低、时间短,因此工件淬火后变形小。
4)乙炔低压渗碳技术,渗碳速度快,节能;原料气消耗低,排放小,可实现高温渗碳,达到缩短工艺周期,节能的目的。
02缩短加热时间工艺1)零保温淬火按传统热处理工艺,保温时间≥总加热时间的1/2或1/3。
对于达到薄件尺寸的碳素钢和低合金结构钢,加热温度在Ac1或Ac3以上时可采用零保温淬火工艺。
实践证明,35Cr、45Cr和42CrMo等调质钢采用零保温淬火工艺,均能达到装机服役条件。
与传统的保温淬火工艺相比,省去了工件透烧和奥氏体均匀化所需要的时间,可降低20%~30%能耗。
例如,某传动轴材料45钢,传统热处理工艺为:840℃×60min淬火,600℃×120min回火,硬度215~245HBW。
在试验的基础上,确定该传动轴采用(870±10)℃×0min淬火及(680±10)℃×0min回火的“零保温”调质工艺。
经检验,淬火后得到细小的板条状马氏体组织,回火后显微组织为细的回火索氏体,硬度215~235HBW,完全满足其技术要求,使用效果良好。
2)不均匀奥氏体加热淬火。
钢件加热到奥氏体状态,使碳化物充分溶解奥氏体达到均匀化需要较长时间,但奥氏体未达到均匀化即实行淬火并不影响其淬火、回火后的性能。
03采用表面、局部加热替代整体加热方法表面加热淬火方法是以感应、火焰、激光等加热工件表面,然后靠喷液、浸液、自冷方式使钢件淬硬。
热处理常用的新工艺有
热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其结构和性能的工艺。
随着科技的进步和工艺的发展,热处理工艺也在不断创新和改进。
目前常用的新工艺有以下几种:
1. 超声波热处理技术
超声波热处理是一种利用超声波在金属材料表面产生细微振动,从而在金属表面产生局部热量的新工艺。
通过超声波的作用,可以减小金属材料的晶粒尺寸,提高材料的硬度和强度,减小组织中的缺陷,提高金属材料的疲劳寿命和耐磨性能。
超声波热处理技术在航空航天、汽车制造、金属加工等领域具有广泛的应用前景。
2. 等离子体增强热处理技术
等离子体是一种带电粒子的高能态气体,可以产生高温和高能量的环境。
等离子体增强热处理技术是利用等离子体的高温和高能量特性,对金属材料进行热处理和表面改性的新工艺。
通过等离子体的作用,可以提高金属材料的表面硬度和耐腐蚀性能,增强金属材料的表面附着力和润湿性,提高金属材料的表面光泽度和光洁度。
等离子体增强热处理技术在电子、光学、医疗器械等领域具有重要的应用价值。
3. 激光热处理技术
激光热处理是一种利用激光束对金属材料进行快速加热和冷却的新工艺。
通过激光束的高能量和高密度特性,可以实现对金属材料表面的精密加热和局部热处理,
从而实现对金属材料的精密控制和精细调节。
激光热处理技术可以实现对金属材料表面的深部加工和微观组织的精细调控,提高金属材料的表面质量和精度,减小金属材料的加工变形和残余应力,提高金属材料的工作性能和使用寿命。
激光热处理技术在航空航天、汽车制造、精密加工等领域具有广泛的应用前景。
4. 电流脉冲热处理技术
电流脉冲热处理是一种利用电流脉冲对金属材料进行瞬时加热和冷却的新工艺。
通过电流脉冲的作用,可以在金属表面产生瞬时高温和高能量,从而实现对金属材料的快速热处理和表面改性。
电流脉冲热处理技术可以实现对金属材料的精密加热和快速冷却,减小金属材料的热影响区和深度,控制金属材料的局部组织和性能,提高金属材料的表面硬度和耐磨性能,改善金属材料的加工性能和使用寿命。
电流脉冲热处理技术在航空航天、冶金制造、新能源等领域具有重要的应用价值。
通过以上介绍可以看出,热处理领域的新工艺不断涌现,这些新工艺的出现不仅提高了金属材料的性能和质量,也极大地推动了金属加工和制造工业的发展。
随着科技的不断进步,相信热处理领域的新工艺会越来越多,也会为相关行业带来更多的创新和发展机遇。