Ⅰ 热处理方法及作用
常用的热处理方法及其作用:
1.退火(焖火)
说明:退火是将钢件(或钢坯)加热到临界温度以上30~50℃保温一段时间,然后再缓慢地冷下来(一般用炉冷)。
作用:用来消除铸、锻、焊零件的内应力,降低硬度易于切削加工,细化金属晶粒,改善组织,增加韧性。
2.正火(正常化)
说明:正火也是将钢件加热到临界温度以上,保温一段时间,然后用空气冷却,冷却速度比退火为快。
作用:用来处理低碳和中碳结构钢件及渗碳零件,使其组织细化,增加强度与韧性,减少内应力,改善切削性能。
3.淬火
说明:淬火是将钢件加热到临界点以上温度,保温一段时间,然后在水、盐水或油中(个别材料在空气中)急冷下来,使其得到高硬度。
作用:用来提高钢的硬度和强度极限。但淬火时会引起内应力使钢变脆,所以淬火后必须回火。
4.回火
说明:回火是将淬硬的钢件加热到临界点以下的温度,保温一段时间,然后在空气中或油中冷却下来。
作用:用来消除淬火后的脆性和内应力,提高钢的塑性和冲击韧度。
5.调质
说明:淬火后高温回火,称为调质。
作用:用来使钢获得高的韧性和足够的强度。很多重要零件是经过调质处理的。
6.表面淬火
说明:使零件表层有高的硬度和耐磨性,而心部保持原有的强度和韧性的热处理方法。
作用:表面淬火常用来处理齿轮等。
7. 渗碳
说明:渗碳分为固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳。渗碳的目的是使表面层增碳;渗碳层深度0.4~6mm或大于6mm。硬度在56~65HRC。
作用:增加钢件的耐磨性能、表面硬度、抗拉强度及疲劳极限适用于低碳、中碳(0.40%C)结构钢的中小型零件和大型的重载荷、受冲击、耐磨的零件。
8.碳氮共渗(氰化)
说明:分为固体碳氮共渗、液体碳氮共渗、气体碳氮共渗。使表面增加碳与氮;扩散层深度较浅0.02~3.0mm。硬度高,在薄层0.02~0.04mm 时具有66~70HRC。
作用:增加结构钢、工具钢制件的耐磨性能、表面硬度和疲劳极限,提高刀具切削性能和使用寿命适用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和刀具等。
9.渗氮
说明:分为气体渗氮、液体渗氮。表面增氮,渗氮层为0.025~0.8mm,而渗氮时间需40~50多小时,硬度很高(1200HV)、耐磨、抗蚀性能高。
作用:增加钢件的耐磨性能、表面硬度、疲劳极限和抗蚀能力适用于结构钢和铸铁件,如气缸套,气门座,机床主轴,丝杠等耐磨零件,以及在潮湿碱水和燃烧气体介质的环境中工作的零件,如水泵轴、排气门等零件。
热处理是钢在固态下加热到预定的温度,保持一定的时间,然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是:加热-----保温------冷却。
热处理的目的是:改变钢的内部组织结构,从而改善工件信雀的工艺性能、使用性能,挖掘钢材的潜力,延长零件的使用寿命,提高产品质量。节约材料和能源。
1、碳钢的普通热处理工艺方法
1)钢的退火
钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后缓慢地随炉冷却。此时,奥氏体在高温区发生分解,从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢(如40、45钢)经退火后消除了残余应力,组织稳定,硬度较低(HB180~220)有利于下一步进行切削加工。
2)钢的正火
钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上,保温一段时间,然后进行空冷。由于冷却速度稍快,与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多,且片层较细密,故性能有所改善,细化了晶粒,改善了组织,消除了残余应力。对低碳钢来说,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光洁度;对于高碳钢,则正火可消除网状渗碳体,为下一步球化退火及淬火作好组织准备。
3)钢的淬火
钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷>V临),以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。
4)钢的回火
钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度,经过适当时间的保温后,冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂,一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度,甚至开裂。因此,淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢亏乱获得各种不同的性能。
2、碳钢普通热处理工艺
1)加热温度
碳钢普通热处理的加热温度,原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30~50℃选定。但生产中,应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高,否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低,也达不到要求。
表2-1碳钢普通热处理的加热温度
方 法 加 热 温 度 (℃) 应用范围
退 火 Ac3+(20~60) 亚共析钢完全销坦档退火
Ac1+(20~40) 过共析钢球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亚共析钢
Accm+(30~50) 过共析钢
淬 火 Ac3+(30~70) 亚共析钢
Ac1+(30~70) 过共析钢
回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件
高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件
Ⅲ 钢材热处理的目的
淬火钢之所以具有良好的使用性能,热处理是不可亮卜灶避免的工序,淬火钢常见的热处理工艺包括退火,淬火,回火。退火是在在切削加工之前,目的是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力。淬火、回火是一起的,淬火后直接回火,在精加工之前进行,淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好准备等。回火的目的主要是:消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需敬扮要的塑性和韧性等。
经过热处理之后,工件的硬度一般在HRC45以上弊早,有的甚至达到HRC60以上,不同的工件,工作性质不同,故热处理后的硬度也不同,如汽车变速箱齿轮热处理后的硬度一般在HRC58-63之间,回转支承轴承热处理后的硬度在HRC47-55之间,滚珠丝杠热处理后的硬度一般在HRC60-62之间。
Ⅳ 钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么呢!各种热处理加热温度范围和冷却方法如何让选择
钢材各种热处理的目的为:
1、退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等;
2、正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等;
3、淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等;
4、回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
各种热处理加热温度范围:
1、退火的合理的退火温度从55℃到70℃。退火温度一般设定比引物的 Tm低5℃。
2、正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏圆信体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或明让喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
3、淬火的温度通常亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30~50度;共析钢或过共析钢的淬火温度为Ac1以上30~50度。
4、回火分为低温回火,中温回火和高温回火;低温回火是在150~250℃进行的回火;中温回火工件在350~500 ℃之间进行的回;高温回火工件在500~650℃以上进行的回火。
(4)简述钢的常用热处理方法及其目的扩展阅读:
应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。加热和冷却都是缓慢的。合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶。
重结晶退火也用于非铁合金,例如钛合金于加热和冷却时发生同素异构转变,低温为 α相(密排六方结构),高温为 β相(体心立方结构),其中间是“α+β”两相区,即相变温度区间。
为了得到接近平衡的室温稳定组织和细化晶粒,也进行重结晶退火,即缓慢加热到高于相变温度区间不多的温度,保温适当时间,使合金转变为β相的细小晶粒;然后缓慢冷却下来,使β相再转变为α相或α+β两相的细小晶粒 。
冷却速度快于退火而低于淬火,正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化,不但可得到满意的强度,而且可以明显提高韧性(AKV值),降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后,材料的综合力学性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。
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,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
Ⅳ 钢的整体热处理包括哪此工艺内容各自的主要目的何在
钢的整体热处理包括:
a)退火将金属或合金加热到适当温度,保持一定时间然后
缓慢冷却(如炉冷)的热处理工艺称为退火。包括:
完全退火、不完全退火、去应力退火、等温退火、球化退火、均匀化退衡族贺火(扩散退火)、再结晶退火等
b)正火将钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)Acm(过共析
钢)以上30~50℃,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。目的是细化组咐派穗改织、降低硬度、改善切削加工性能,改善显微组织形态为后续热处理工艺作准备等。
c)淬火将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保持一
定时间,然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢制零件经淬火处理可以获得高强度、高硬度和高耐磨性,满足要求。
d)回火钢件淬火后,再加热到Ac1以下的某一温度,保温
一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。回火的目的是为了调整淬火组织,降低或消除淬火内应力,降低硬度,提高钢的塑性和韧性,获得所需要的力学性能。淬火并高温回火习惯称为“调质处理”,能获得良好的综合力学性能。
Ⅵ 钢的基本热处理有哪种它们有何作用
钢的基本热处理有退火、正火、淬火、回火。
退火的目的,是为了消除组织缺陷,改善组织使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。
正火是将钢加热悔宏到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
淬火是碧逗册为了增加钢的强度和硬度,但会减少其塑性。
将已经淬火的钢重新加热到一定温度,再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,以取得预期的力学性能。指者回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
Ⅶ 分别简述钢的四种普通热处理工艺及目的
钢的退火
退火是生产中常用的预备热处理工艺。大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火后,可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性;能改善和调整钢的力学性能,为下道工序作好组织准备。对性能要求桥纳芦不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件,退火可作为最终热处理。
钢的退火是把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。
钢的淬火与回火
钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。淬火能显着提高钢的强度和硬度。如果再配以不同温度的回火,即可消除(或减轻)淬火内应力,又能得到强度、硬度和韧性的配合,满足不同的要求。所以,淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
钢的淬火
淬火是将敏带钢加热到临界点以上,保温后以大于临界冷却速度(Vc)冷却,以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
钢的回火
回火是将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后,以适当方式冷到室温的热处理工艺。它是紧接淬火的下道热处理工茄吵序,同时决定了钢在使用状态下的组织和性能,关系着工件的使用寿命,故是关键工序。
回火的主要目的是减少或消除淬火应力;保证相应的组织转变,使工件尺寸和性能稳定;提高钢的热性和塑性,选择不同的回火温度,获得硬度、强度、塑性或韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。
正火和退火区别
正火和退火主要有四个区别:
(1)正火的温度较高,退火的温度较低.
(2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快.
(3)使用效果不同,在渗碳处理以后,正火能消除网状渗碳体,退火则不能.对含碳量在0.25X以下的, 正火后可提高硬度,改善切削加工性能,退火却做不到。
(4)正火的周期短,操作方便;退火的周期长,操作较麻烦(指需要控制一定的冷却速度)。
Ⅷ 钢的化学热处理工艺方法有哪几种其目的是什么
化学热处理是将工件置于某种化学介质中,通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表层以改变工件表层的化学成份和组织,使其表面具顷唤返有与心部不同性能的热处理方法。常用化学热处理的工艺方法有:渗碳、碳氮共渗和渗氮等。渗碳的目的是提高工件表层的碳含量,使工件经热处理后表面具有高的硬度和耐磨性,而心部具有一定强度和较高的韧性。这样,工件既能承受大的冲击,又能承受大的摩擦和接触疲劳强度。齿轮、活塞销等零件常采用渗碳处理。碳氮共渗的目的是为了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。与渗碳相比,其耐磨性、抗蚀性比渗碳层高。零件变形小、速度快。渗氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲劳和耐蚀性以及热硬性(在600~650℃温度下保持较高链销硬雀饥度),主要应用于交变载荷下工作的,要求耐磨和尺寸精度高的重要零件,如高速传动精密齿轮、高速柴油机曲轴、高精密机床主轴、镗床镗杆、压缩机活塞杆等,也可用于在较高温下工件的耐磨、耐热零件,如阀门、排气阀等。
Ⅸ 钢的热处理的基本原理是什么其目的和作用是什么
钢的热处理的基本原理:将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却。目的:通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能,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。
作用: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,改善工件的内在质量。陆伏
(9)简述钢的常用热处理方法及其目的扩展阅读
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。
电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求早瞎携,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行神慧淬硬。