钢铁热处理工艺简介(1)
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钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺:1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油)快速冷却叫淬火。
◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高2~3单位(HRC)。
2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。
对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ=(10~20)%D。
较为合适,其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺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。
•退火的目的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。
淬火HardeningorQuenchingcuihuǒ(行业内,淬读"zàn"音,即读“zànhuǒ〞〕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〕以上某一温度,保温一段时刻,使之全部或局部奥氏体[1]化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下〔或Ms四面等温〕进行马氏体〔或贝氏体〕转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲乏强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也能够通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特别的物理、化学性能。
淬火能使钢强化的全然缘故是相变,即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织〔或贝氏体组织〕。
钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都遗址出土的战国时代的钢制兵器。
淬火工艺最早的史料记载见于?汉书.王褒传?中的“清水焠其峰〞。
“淬火〞在专业文献上,人们写的是“淬火〞,而读起来又称“蘸火〞。
“蘸火〞已成为专业口头交流的习用词,但文献中又瞧不到它的存在。
也确实是根基讲,淬火是标准词,人们不读它,“蘸火〞是常用词,人们却不写它,这是我国文字中不多见的现象。
淬火是“蘸火〞的正词,淬火的古词为蔯火,本义是灭火,引申义是“将高温的物体急速冷却的工艺〞。
“蘸火〞是冷僻词,属于现代词,是文字改革后出现的产物,“蘸〞字本义与淬火无关。
“蘸火〞本词为“湛火〞,“湛〞字读音同“蘸〞,而其字形又与水、火有关,符合“水与火合为蔯〞之意,字义与“淬火〞相通。
“湛火〞为本词,“蘸火〞那么为假借词。
淬火将金属工件加热到某一适当温度并维持一段时刻,随即浸进淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
钢铁热处理四种工艺
一、正火:是将钢材放置在一定的温度的炉膛中经过固定的时间进行加热,使钢质进行结构变化,以改变所需的特性。
二、淬火:是将钢件加热到一定温度(相对较高),在此坚持一定时间后迅速冷却,以达到硬化钢件的效果。
三、回火:是将钢件加热到一定温度,再放回冷却室里进行冷却,使钢件达到柔韧度的要求。
四、正反复淬脆火热处理:是将钢件加热到一定温度,机械加工后反复经过淬火和回火处理,来达到钢件更大的韧性和强度。
钢的热处理金属材料进行热处理是改善和提高零件性能的重要方法,因此在零件的制造过程中,热处理是不可缺少的。
一、常用的金属材料——钢与铸铁金属材料包括纯金属及其合金(即在一种金属中加入其它元素所形成的金属材料)。
工业上又把金属材料分为两大类:一类为黑色金属,它包括铁、锰、铬及其合金,其中以铁基合金(即钢和铸铁)应用最广;另一类为有色金属,是指除黑色金属以外的所有金属及其合金。
在工业上使用的金属材料中,以钢和铸铁使用最多。
钢和铸铁(总称为钢铁材料)是以铁为主,加入碳等其它合金元素所组成的,故称为铁碳合金材料。
一般把含碳量小于2%的铁碳合金称为钢;大于2%的铁碳合金称为铸铁。
1.钢的分类、编号及性能特点:根据成分不同钢可分为碳素钢(简称碳钢)和合金钢两类。
(1)碳素钢碳素钢中以铁和碳为主要元素,但常含有Mn、Si、S、P等杂质元素,其中S、P对钢的性能危害很大。
因此根据硫、磷含量多少,把钢分为:普通质量钢(S≤00.0%,P≤0.005%)优质钢(S≤0.03%,P≤0.035%),高级优质钢(S≤0.02%,P≤0.003%)等。
碳钢的性能主要绝定于含碳量的高低,随着含碳量的增多,碳钢的强度、硬度提高,塑性和韧性降低。
根据含碳量的多少,碳钢分为低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(C=0.3~0.6%)和高碳钢(C>0.6%)。
所以低碳钢的强度、硬度低,塑性韧性好,常用于受力较小的冲压件(如皮带轮罩壳、垫圈、自行车的挡泥板等)、焊接件等;高碳钢的强度高,塑性低,常用于制造受力较大的弹簧等零件;中碳钢既有一定强度,也有一定塑性,常用于制备受力较大、较复杂的轴类零件等。
工业上根据用途不同,将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢。
(a)碳素结构风该类钢主要用于各种结构件。
根据钢的质量不同(即S、P含量)分为碳素结构钢和优质碳素结构钢。
碳素结构钢是属于普通质量钢,其牌号表示方法为Q+三位数字。
Q为“屈”字的汉语拼音子首,后面三位数为表示该钢的屈服点(MPa)数值,如常用的Q235,表示屈服点为235MPa的普通质量钢。
钢丝的热处理(一)日期:2010年8月10日11:40摘要:本文以生产实践为基础,用全新观念,对钢丝热处理工艺进行了梳理;从分析热处理原理,组织结构与使用性能关系入手,介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则,并提供了一些实用技术数据和经验公式。
关键词:钢丝、热处理、工艺、显微组织、临界点。
钢丝生产有3个环节;热处理、表面处理和冷加工,所有钢丝均以热轧盘条为原料,经过1个或几个循环,才生产出合格的成品,工艺流程如图1。
热处理是钢丝生产过程中的一个重要环节,热处理的目的有3个:获得均匀的成分和适于冷加工的组织;消除加工硬化和内应力,以便继续进行冷加工;获得需要的力学性能、工艺性能和物理性能。
钢丝热处理按工艺流程可分为:原料热处理、半成品热处理(又称中间热处理)和成品热处理;按热处理效果可分为:软化处理、球化处理和强韧化处理。
不同种类的钢丝为达到软化、球化和强韧化的效果,往往采用不同的热处理方法。
众所周知,钢铁材料的性能取决于内部组织结构,组织结构取决于成分、冶炼、热加工、冷加工,特别是热处理工艺。
要选择合理、高效、经济的热处理工艺,必须了解材料性能与组织结构,显微组织与热处理工艺之间的关系,以及显微组织的种类和热处理的基本原理。
1 热处理基本原理1 钢铁材料可以通过热处理改变性能是基于材料的两项基础特性:所有金属材料都是结晶体,并且具有多种晶体结构。
以铁为例,铁的晶格有体心立方(δ铁和α铁)和面心立方(γ铁)两种结构,如图2。
图2 铁的晶格结构2(a) 体心立方晶格;(b) 面心立方晶格;在铁凝固(≤1538℃)过程中首先形成具有体心立方晶格的δ铁,在1394℃~912℃区间转变为具有面心立方晶格的γ铁,912℃以下又转变为体心立方晶格的α铁。
其次,所有的钢铁材料都是两种以上元素组成的合金,即所有的钢铁材料都可以看成是由溶质和溶剂组成的两类固溶体之一:间隙固溶体或置换固溶体,溶质原子挤进基体(溶剂)金属晶格中间形成的固溶体叫间隙固溶体;溶质原子取代基体(溶剂)金属晶格中的溶剂原子形成的固溶体叫置换固溶体。
钢的热处理目录❑钢铁材料热处理定义—————————————————— 1 ❑钢铁材料分类方法——————————————————— 1 ❑钢铁材料的编号方法—————————————————— 2 ❑典型金属的晶体结构——————————————————2 ❑典型的金属组织————————————————————6 ❑钢的普通热处理—————————————————————9 ❑钢的热处理原理—————————————————————14❑钢铁材料热处理定义钢铁材料热处理是通过加热、保温和冷却方式借以改变合金的组织与性能的一种工艺方法。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。
应用它可以控制工件的各种性能,如硬度、抗拉强度、冲击韧性、耐磨性、耐腐蚀性、磁性能等。
还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。
例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。
钢铁材料的强韧化主要有两个途径:一是对钢铁材料实施热处理;二是通过调整钢的化学成分,加入合金元素(亦即钢的合金化原理),以改善钢的性能。
本培训的基本内容包括钢铁材料的分类及编号、典型金属的晶体结构、热处理原理及普通热处理工艺四大方面。
❑钢铁材料分类方法钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。
钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下六种:1、按品质分类(1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)(2) 优质钢(P、S均≤0.035%)(3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)2、按化学成份分类(1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。