热处理的基本知识
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热处理基本知识培训
1、常用的淬火方式有哪些,说明不同淬火方式的使用原则?
单液淬火——在淬火介质中冷却到底部的过程,单液淬火组织的应力热应力比较
大,淬火变形大。
二液淬火——目的:在650~Ms之间快速冷却,使V>Vc,在Ms以下缓慢冷却
以减轻组织应力。碳钢:先水后油。合金钢:先空气后油。
分级淬火——在一定温度下取出工件,使工件内外温度均匀,然后空冷的工艺。
空冷时出现M相,内应力较小时发生阶梯淬火。
奥氏体回火——指在贝氏体温度区等温温度,发生贝氏体相变,内应力减小,变
形小。
淬火方法选择的原则应尽可能兼顾性能要求和淬火应力,避免淬火变形和开裂。
2、化学气相沉积与物理气象沉积技术有什么区别,主要应用领域是什么?
化学气象沉积主要是CVD方法。含有涂层材料元素的反应介质在较低温度下汽
化,然后送入高温反应室与工件表面接触,产生高温化学反应,析出的合金或金
属及其化合物工件上表面形成涂层。
CVD法的主要特点:(1)可以沉积各种结晶或无定形无机薄膜材料。(2)纯度
高,集体力量强。(3)沉积层致密,孔隙少。(4)均匀性好,设备和工艺简单。
(5)反应温度高。
应用:钢铁、硬质合金、有色金属、无机非金属等表面各种应用的薄膜,主要有
绝缘体薄膜、半导体薄膜、导体和超导薄膜、耐腐蚀薄膜等。
物理气象沉积:将气态物质直接在工件表面沉积成固体薄膜的过程称为PVD法。
基本方法有真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀三种。应用:耐磨涂层、耐热涂层、耐
腐蚀涂层、润滑涂层、功能涂层装饰涂层。
3、解释疲劳断口的微观形态和宏观形态。
显微:是在显微电子显微镜下观察到的条状图案,称为疲劳条或疲劳辉光,疲劳
条具有延展性和脆性。疲劳条有一定的间距,在某些条件下,每个条纹对应一个
应力循环。
宏观:其他情况下具有脆性断裂特性,肉眼看不到宏观变形。典型的疲劳断裂由
裂纹源区、裂纹扩展区和最终瞬时断裂区组成,疲劳源面积小而平坦,有时为明
亮的镜面,裂纹扩展区为河滩或贝壳纹,部分节距不同的疲劳源为中心平行弧线,
金属热处理基本知识
金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺,广泛应用于工业制造过程中。本文将介绍金属热处理的基本知识,包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。
一、常见的热处理方法
1. 固溶处理
固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度,然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。淬火是将金属加热至固溶温度,然后迅速冷却以形成固溶体,从而提高金属的硬度和强度。时效处理是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的,提高金属的综合性能。
2. 马氏体转变
马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度,然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度,同时还可以改善其耐磨性能和韧性。常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。淬火是将金属加热至马氏体起始温度,然后迅速冷却以形成马氏体,进而提高金属的硬度和强度。回火是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,使马氏体转变为较为稳定的组织,从而提高金属的韧性。 3. 回火处理
回火处理是一种通过加热金属至适当温度,然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。回火处理可以降低金属的硬度和强度,提高其韧性和延展性。不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火,分别适用于不同的金属材料和应用需求。
二、热处理的目的
金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能,以满足特定的工艺和使用要求。具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:
1. 提高金属的硬度和强度:通过热处理,可以使金属中的晶体细化,晶体界面增多,从而提高金属的硬度和强度。
2. 改善金属的韧性和延展性:热处理可以消除金属中的内应力和缺陷,减少晶界的孔洞,从而提高金属的韧性和延展性。
3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性:通过调整金属的组织和相态,热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性,提高其在恶劣环境下的使用寿命。
二、TEMPER状态介绍 T 6 5 1 1
表示基本热处理
表示已经过消除应力处理
通过拉伸方法消除材料内应力 1表示
用压缩方法来消除材料内应力 2表示
1表示满足了平面度和平直度的公差要求,可进行少量校正
0不允许校正
W —— 经固溶处理后,相对比较软的状态,在此状态下可以成型 。
T3 —— 固溶处理+冷作硬化+自然时效,只有供货商才提供这种材料状态。
T3511 —— 固溶处理+消除内应力+矫平拉伸+自然时效。
T4 —— 固溶处理+自然时效。
T42 —— 固溶处理 + 自然时效。
T6 —— 固溶处理+人工时效。
T62 —— 固溶处理+人工时效。
T73 —— 固溶处理+ 过时效。
T6511 —— 固溶处理+消除内应力+矫平拉伸+人工时效。
T73511 —— 固溶处理+消除内应力+矫平拉伸+ 过时效。
五、QUENCH DELAY TIME淬火延迟时间
MIN THICKNESS(inch) MAX QUENCH DELAY TIME(s)
0.010——0.015 4
0.016——0.019 5
0.020——0.031 7
0.032——0.062 10
0.063——0.089 10
0.090 and greater 15
三 、PRECIPITATION TREATMENT (AGING) FOR FAMILIAR MATERIAL 常用材料的不同状态转换
Alloy
合金 Original temper
原始状态 Time(hours)
时间(小时) Final temper
最终状态
2024系列
0 / W / T42 16—18 T72
0 / W / T4 / T42 9—12 T6 / T62
T3 / T351 11—13 T81 / T851
0 / T3 / T351 96 T42
7075系列 0 /W / T6 / T6511
T73 / T73511 22—24 T62
热处理基础知识总结
热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
一、热处理
1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。