金属材料与热处理工艺

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金属材料热处理工艺与性能改进

金属材料热处理工艺与性能改进

金属材料热处理工艺与性能改进热处理是金属加工中必不可少的一种工艺,通过控制材料的加热和冷却过程,可以显著改善金属材料的性能。

在本文中,我们将讨论几种常见的热处理工艺,并介绍它们对金属材料性能的改进效果。

一、退火工艺退火是最常见的热处理工艺之一,通过控制金属材料的加热温度和冷却速度,从而改善其晶体结构和力学性能。

退火可以消除金属材料中的应力集中,提高其延展性和韧性,并减少内部缺陷。

常见的退火工艺有全退火、球化退火和应力退火等。

全退火是将金属材料加热至高温区域,并经过充分保温后,再逐渐冷却。

该工艺能够完全消除材料的应力,使其晶体结构得到良好的恢复和重排,从而提高金属材料的延展性、韧性和塑性。

球化退火是将金属材料加热至高温区域,并迅速冷却。

通过球化退火,可以使材料中的晶界和晶粒得到重新排列,消除晶粒的形状和方向性,从而提高材料的塑性和韧性。

应力退火是针对金属材料内部的应力问题而设计的工艺。

通过将材料加热至特定温度,并逐渐冷却,可以消除材料中的残余应力,提高其力学强度和韧性。

二、淬火工艺淬火是一种常用的热处理工艺,通过迅速冷却金属材料,使其从高温状态迅速转变为冷却状态,从而调整其组织结构,提高硬度和强度。

常见的淬火介质有水、油和气体。

水淬火是将金属材料迅速浸入水中进行冷却。

由于水的冷却速度非常快,可以使金属材料的晶体结构形成较细小的组织,从而提高硬度和强度。

油淬火相较于水淬火,则冷却速度较慢。

通过油的冷却作用,可以使金属材料的晶格排列更加均匀,提高其机械性能。

气体淬火是将金属材料置于惰性气体中进行冷却,以实现更为平缓的冷却速率。

这种淬火方法通常用于一些质量较大的金属材料,以减少冷却过程中的变形和内部应力。

三、时效处理时效处理是指将金属材料在较低温度下保持一定时间,并进行适当的再次热处理,从而提高其硬度、强度和耐腐蚀性。

常见的时效处理方法有自然时效和人工时效两种。

自然时效是将金属材料放置在常温条件下,经过较长时间的自然老化,以改善其组织结构和性能。

金属材料的热处理

金属材料的热处理

金属材料的热处理金属材料的热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺,改变金属材料的组织结构和性能的方法。

热处理可以使金属材料获得理想的组织和性能,从而满足不同工程需求。

在工程实践中,热处理是非常重要的一环,下面我们来详细了解一下金属材料的热处理过程。

首先,我们来谈谈金属材料的热处理工艺。

热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等几种主要方法。

其中,退火是指将金属材料加热到一定温度,然后通过控制冷却速度,使其组织发生改变,消除应力和提高塑性。

正火是指将金属材料加热到一定温度,然后保温一段时间,再进行适当冷却,以改善其硬度和强度。

淬火是指将金属材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却,使其获得高硬度和高强度。

回火是指在淬火后,将金属材料重新加热到一定温度,然后进行适当冷却,以减轻淬火所产生的脆性。

其次,我们来讨论金属材料热处理的影响因素。

热处理的效果受到许多因素的影响,如加热温度、保温时间、冷却速度等。

加热温度是影响热处理效果的关键因素之一,不同金属材料对应的加热温度也不同。

保温时间是指金属材料在一定温度下的停留时间,它决定了金属材料的组织结构和性能。

冷却速度也是影响热处理效果的重要因素,不同冷却速度会导致金属材料组织结构和性能的差异。

最后,我们来总结一下金属材料热处理的应用。

金属材料的热处理广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

通过热处理,可以改善金属材料的力学性能、耐磨性能、耐蚀性能等,提高其使用寿命和可靠性。

因此,热处理在工程实践中具有非常重要的意义。

综上所述,金属材料的热处理是一项非常重要的工艺,通过合理的热处理工艺,可以使金属材料获得理想的组织和性能。

在实际应用中,我们需要根据不同金属材料的特点和工程需求,选择合适的热处理工艺,以获得最佳的效果。

希望本文能够对大家了解金属材料的热处理有所帮助。

金属材料热处理工艺与技术分析

金属材料热处理工艺与技术分析

金属材料热处理工艺与技术分析
一、金属材料热处理工艺
金属材料热处理工艺是指将金属材料经过一定的温度和时间,在液体或气体中进行热处理,以改变其组织结构和性能的工艺。

金属材料热处理的目的是改变金属材料的组织结构,改变材料的物理性能和机械性能,使之更适合制造要求。

金属材料热处理的常见工艺有火花加工工艺、硬化工艺、回火工艺、正火工艺、淬火工艺、淬火回火工艺、渗碳工艺、淬火渗碳工艺、渗硅工艺、淬火渗硅工艺、淬火渗碳硅工艺、氮化工艺、等离子体氮化工艺、氧化工艺、等离子体氧化工艺、渗磷工艺等。

二、金属材料热处理技术分析
1、火花加工工艺
火花加工工艺是指将金属材料经过电弧加热,使金属材料表面形成均匀的熔池,然后冷却,以改变金属材料的表面组织结构的一种工艺。

火花加工工艺可以改变金属材料的硬度,抗腐蚀性能和耐磨性能,并可以改善金属材料的表面结构,使金属材料的外观更加美观。

2、硬化工艺
硬化工艺是指将金属材料经过加热,使其内部结构发生变化,从而改变材料的硬度和强度的一种工艺。

硬化工艺可以改变金属材料的硬度,抗冲击性能,抗腐蚀性能,耐磨性能和耐高温性能。

金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)

金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)

金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)一、热处理的定义热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却,以改变金属的内部组织和结构,从而获得所需性能的一种工艺过程。

热处理的三大要素:①加热( Heating)目的是获得均匀细小的奥氏体组织。

②保温(Holding)目的是保证工件烧透,并防止脱碳和氧化等。

③冷却(Cooling)目的是使奥氏体转变为不同的组织。

热处理后的组织加热、保温后的奥氏体在随后的冷却过程中,根据冷却速度的不同将转变成不同的组织。

不同的组织具有不同的性能。

二、热处理工艺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。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料;2.一般在毛坯状态进行退火。

2.正火操作方法:将钢件加热到Ac3或Acm 以上30-50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。

对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。

对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。

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。

应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响热处理工艺是一种常用于改变金属材料性能的方法,通过对金属材料进行加热和冷却处理,可以显著提升其物理、化学和机械性能。

本文将探讨热处理工艺对金属材料性能的具体影响。

1. 调变材料强度和硬度热处理工艺可以改变金属材料的强度和硬度。

通过调控加热温度和冷却速率,可以使金属材料的晶体结构发生变化。

例如,调节热处理过程中的淬火介质和淬火温度,可以将宏观组织转变为细小的马氏体组织,从而提高金属材料的硬度和强度。

2. 提高金属的耐磨性金属材料在使用过程中往往需要具备良好的耐磨性能,以防止表面受到磨损损坏。

热处理工艺可以通过改变金属材料的晶体结构,提高其耐磨性。

例如,采用淬火过程可以在金属表面形成增加硬度的马氏体,从而提高其抗磨损性能。

3. 提升金属的韧性和塑性金属材料的韧性和塑性是衡量其可塑性和断裂抗性的重要指标。

通过适当的热处理工艺,可以显著提升金属材料的韧性和塑性。

例如,采用固溶处理和时效处理可以改变金属材料的析出相行为,使其具备更好的延展性和抗断裂性能。

4. 改善金属的耐腐蚀性能金属材料在暴露于潮湿空气或特定环境中时容易发生腐蚀,进而影响其使用寿命。

热处理工艺可以通过形成致密的氧化膜或化合物膜,提高金属的耐腐蚀性能。

例如,通过淬火和回火处理可以降低铁素体不锈钢中的碳和铬元素的溶解度,从而增加其耐腐蚀性。

5. 调节材料的尺寸稳定性金属材料在受热和冷却过程中容易发生尺寸变化,这对一些精密零部件的制造和装配造成困扰。

热处理工艺可以通过控制加热和冷却过程来调节材料的尺寸稳定性。

例如,应用固溶处理和冷却过程中的时效处理可以减轻金属材料的变形和残余应力,提高其尺寸稳定性。

综上所述,热处理工艺对金属材料性能的影响是多方面的。

通过适当的热处理工艺,可以调变材料的强度、硬度、耐磨性、韧性、塑性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。

对于不同的金属材料和应用需求,选择合适的热处理工艺是提升金属材料性能的重要手段。

金属材料热处理工艺流程

金属材料热处理工艺流程

金属材料热处理工艺流程金属材料热处理工艺流程是通过将金属材料加热至一定温度,保持一段时间后进行冷却,以改变金属材料的组织结构和性能的一种工艺。

它可以改变金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能,提高金属材料的使用寿命和适应性。

下面是一篇关于金属材料热处理工艺流程的具体介绍。

首先,对于金属材料的热处理工艺流程的选择,需要根据具体的材料类型和要求进行判断。

一般来说,常见的金属材料热处理工艺流程包括退火、正火、淬火、回火等。

退火是将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,以减弱金属材料的内应力,改善材料的可加工性和机械性能。

退火的温度和冷却速率需要根据具体的材料来确定。

正火是将金属材料加热到适当的温度,然后进行适当的保温时间,最后以适当速率冷却,以获得所需的组织和性能。

正火可以提高金属材料的硬度和强度。

淬火是将金属材料加热到适当的温度,然后迅速冷却,使金属材料迅速固化。

淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度,但也会造成材料脆性增加。

因此,淬火后一般需要进行回火处理。

回火是将淬火后的金属材料加热到适当的温度,然后进行适当的保温时间,最后冷却。

回火可以减轻淬火后金属材料的脆性,提高其韧性和抗冲击性能。

具体的金属材料热处理工艺流程如下:1. 金属材料的准备:需要对原材料进行切割、锯切或裁剪,以得到所需形状和尺寸的工件。

2. 加热:将金属工件放入炉中,进行加热。

加热的温度和时间需要根据具体的材料和要求来确定。

3. 保温:将金属工件在加热温度下保持一段时间,以达到所需的组织和性能。

4. 冷却:根据具体的要求,选择合适的冷却速率和方法对金属工件进行冷却。

一般来说,可以选择空冷、水冷、油冷等不同的冷却方式。

5. 检测:对热处理后的金属材料进行检测,包括金相检查、硬度检测、力学性能测试等。

6. 处理:根据检测结果对金属材料进行必要的修整和处理,以满足使用要求。

以上是金属材料热处理工艺流程的一般步骤。

在实际应用中,需要根据具体材料和要求进行相应的调整和改进。

金属材料热处理工艺精选全文

金属材料热处理工艺精选全文
预备热处理:调质或正火
适用于中碳钢0.4~0.5%C
表面:M回
心部:S回(调质)或F+S(正火)
渗碳
向钢表面渗入碳原子的过程
提高表面含碳量,获得表硬里韧的性能
渗碳温度:900~950℃
适用于低碳钢0.1~0.25%C
淬火温度:
心部Ac3+30~50℃
表面Ac1+30~50℃
渗碳缓冷后组织:表层P+网状Fe3CⅡ;心部F+P;中间为过渡区
心部:M回+F(渗透时)
表面:M回+A’(少)+颗粒状Fe3C
获得马氏体组织
亚共析钢Ac3+(30~50)℃
共析钢Ac1+(30~50)℃
过共析钢Ac1+(30~50)℃
≦0.5%C, M
>0.5%C, M+A’
Ac1~Ac3,M+F
M+A’
M细+A’+粒状Fe3C
回火
将淬火钢加热到A1以下某温度后再冷却的热处理工艺
可编辑修改精选全文完整版
热处理方法
概念
目的
加热温度
组织
退火
将钢加热至适当温度保温,然后缓慢冷却(炉冷)
1.调整硬度,便于切削加工。
2.消除残余内应力
3.细化晶粒,为最终热处理作组织准备
亚共析钢Ac3+(30~50)℃
共析钢Ac1+(30~50)℃
过共析钢Ac1+(30~50)℃
F+P
P
P球
正火
将亚共析钢加热到Ac3+(30~80)℃,共析钢加热到Ac1+(30~80)℃,

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响一、前言金属材料在制造和加工过程中会遭受各种不同程度的变形和应力,从而导致它们的性能发生变化。

为了保持金属材料的稳定性并提高其性能,需要采取热处理工艺来改变其晶体结构和组织状态。

在本文中,我们将对热处理工艺对金属材料性能的影响进行详细介绍。

二、热处理工艺的定义热处理工艺是通过对金属材料进行高温处理或加热冷却处理的技术,以改变其组织结构和化学性质的方法。

常用的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等方法。

三、热处理工艺对性能的影响1.组织结构金属材料的晶体结构直接影响其性能,如硬度、强度和韧性等。

通过热处理工艺可以改变金属材料的晶体结构,进而影响其性能。

例如,经过正火处理的金属材料晶体结构更加凝练,从而增强了其硬度和强度;而经过退火处理的金属材料则相对更加柔软,但韧性更高。

2.性能指标通过热处理工艺可以改变金属材料的性能指标,如硬度、强度、韧性和延展性等。

淬火可以提高金属材料的硬度和韧性,但会对其延展性和韧性造成一定的影响;而回火可以使金属材料的硬度趋于稳定,从而提高其韧性和延展性。

3.其他性能除了上述常规性能指标外,热处理工艺还可以对金属材料的其他性能产生影响。

例如,经过淬火处理的钢铁表面可能形成极硬的表层,从而提高抗磨损性能;而通过回火处理可以使钢铁具有更好的耐腐蚀性能。

四、热处理工艺的应用范围热处理工艺广泛应用于钢铁、铜、铝、镁等各种金属材料的制造和加工过程中。

其中,热处理工艺对钢铁材料的影响最为显著。

钢铁经过淬火和回火处理后,其性能指标可以大幅提升,从而能够满足各种不同的工业应用需求。

五、结论通过本文的介绍可以看出,热处理工艺对金属材料的性能有着重要的影响。

正确选择和应用热处理工艺可以改善金属材料的性能,并提高其在各种工业领域中的应用价值。

因此,对于从事金属材料加工和制造的企业和个人而言,认真掌握和应用热处理工艺,是提高金属材料质量和提高生产效率的必要手段之一。

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金属材料与热处理工艺关系的探讨函数站株洲331函授站专业机电一体化班级姓名朱雪峰指导教师二○一一年三月目录1、前言…………………………………………………………………2、金属材料结构及基本组织………………………………………….3、金属材料的切削性能与热处理预热的关系………………………3.1金属材料的切削性能与热处理预热的关系……………………….3.2金属材料的切边横量与热处理温度的关系………………………3.3金属材料的断裂韧性与热处理温度的关系………………………3.4 金属材料抗应力腐蚀开裂与热处理应力的关系…………………4、零件材料结构及特点分析……………………………4.1零件的材料特点………………………………………….4.2零件的结构特点…………………………………………5、轴承盖真空热处理工艺路线………………………………6、产品质量与《经济法》的关系……………………………7、结论………………………………………………………………8、主要参考文献…………………………………………………第一章前言工业生产中,许多金属材料为最大限度地发挥材料潜力,需要提高其机械性能。

在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。

而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。

因此,设计人员在根据金属材料成分及组织确定热处理的工艺要求时,应准确分析金属材料与热处理工艺的关系,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果。

第二章金属材料结构及基本组织在工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。

但用得更多的是它们的合金。

金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。

金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。

金属材料热处理过程是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,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能的一种工艺。

因此,对某些金属或合金来说,可以用热处理工艺来改变它的原子排列,进而改变其组织结构,控制其机械性能,以满足工程技术的需要。

不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面就金属的材料的某些性能来分析其与热处理工艺的关系,以便更好的提高材料的机械性能。

第三章金属材料与热处理工艺的关系3.1金属材料的切削性能与热处理预热的关系金属材料加工的整个工艺流程中,如果切削加7-7-艺与热处理工艺之间能相互沟通,密切配合,对提高产品质量将有很大好处。

在金属切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。

预先热处理主要是应用于各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品消除冶金及热加工过程产生的缺陷,并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态。

从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。

提高零件的切削性能。

各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。

齿坯材料在切削加工中,当齿柸硬度偏低时会产生粘刀现象,在前倾面上形成积屑瘤,使被加工零件的表面光洁度降低。

而对齿坯材料进行正火+不完全淬火处理,切屑容易碎裂,形成粘刀的倾向性减少。

并随着齿坯硬度的提高,切屑从带状向挤裂多渡,减少了粘刀现象,提高了切削性能。

经固溶处理和时效强化后的铝合金,比铸态或压力加工状态的切削性能好。

所以铝合金通常都是先经强化处理(固溶处理+时效;时效),再切削加工。

晶粒细小、均匀的组织,不仅改善了切削性能,提高了机械加工精度,而且为最终热处理(淬火十回火),保证获得良好的组织和陛能做好准备。

3.2金属材料的切边横量与热处理温度的关系切变模量是材料的力学性能指标之一,是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。

它表征材料抵抗切应变的能力,模量大,则表示材料的刚性强。

通过热处理,可以改变材料的性能,同时,材料本身的物理性质也发生改变,切边模量应该也随之变化。

从而导致了弹簧的实际伸长量与设计计算的伸长量存在着一定的误差。

笔者结合相关实验,分析了热处理与金属材料切边模量变化的关系。

工业生产中在选用弹簧钢进行弹簧设计计算时,要用到材料的切边模量和弹簧模量。

如果按传统设计资料中给出的切边模量取值,那么,通常计算的弹簧变形量和实际测得的弹簧变形量有较大的误差。

这是因为加工后的成品弹簧,特别是热绕成形的弹簧都需经过热处理。

而由于材料弹性模量的大小是由原子间的结合力决定的,所以凡是影响原子间结合力的因素都会影响弹性模量的大小。

合金成分和组织、温度、形变强化都会对原子间的结合力产生影响,所以经过热处理后材料温度发生了变化,即材料弹性模量发生变化。

同时,切边模量G与弹性模量E存在以下关系式:G=E/2(1+u),当其他因素不变时,E变化必然导致G的变化。

所以弹性模量的变化使弹簧的特性线早在设计时就已产生了先天性的的误差。

因此,笔者认为,在对特性线要求较高的弹簧进行设计计算时,不应按照传统资料的给定值进行设计,应根据弹簧的服役条件,如工作温度、载荷等等确定。

只要在相应的回火温度和硬度要求范围内选取切变模量即可。

而对于特性线要求不高的螺旋弹簧来说,可以不考虑弹簧经过热处理后的切变模量的变化。

3.3金属材料的断裂韧性与热处理温度的关系断裂力学的出发点是,任何材料实际都含有不同数量、不同尺寸的裂纹。

断裂韧性实际可以理解为含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。

提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错,使金属材料中的位错密度下降,从而提高金属强度。

细晶强化是减少金属晶体中位错的一种重要方法,其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。

而金属组织的细化则主要通过热处理后再结晶获得。

当冷变形金属加热到足够高的温度以后,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶。

只有在一定的应力和变形温度的条件下,材料在变形过程中才会积累到足够高的局部位错密度级别,导致发生动态再结晶。

因此,不同温度对金属的再结晶效果好坏有明显的关系。

可以通过以下实验证明:在SY钢坯料上线切割适当的小圆柱,机加工后,选择在700℃,800℃,900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50%,然后在空气中冷至室温,再进行680℃×6hAC(空冷)的退火处理,再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开,研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。

实验现象为:在700℃时,扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。

800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现,但仍然以变形拉长的晶粒为主。

在900℃变形开始,晶粒突然变得细小,几乎全部为等轴晶粒,晶粒度达到YBl2级。

在900℃以上.晶粒开始长大。

因此,900℃左右温度,是钢的宏观性能变化最为剧烈的阶段。

再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散,因此必须将变形金属加热到一定温度之上,足以激活原子,使其能进行迁移时,再结晶过程才能进行。

那么,我们就可以得出控制热处理的温度,可以提高金属材料的断裂韧性。

3.4金属材料抗应力腐蚀开裂与热处理应力的关系金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。

大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。

残余应力是金属在焊接过程中产生的。

金属在加热时,以及加热后冷却处理时,改变了材料内部的组织和性能,同时伴随产生了金属热应力和相变应力。

这种应力对材料的影响有利也有弊,下面主要对金属热处理中的残余应力与形成裂纹间的关系进行分析。

金属材料在加热和冷却过程中,表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致,由于温导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。

在热应力的作用下,由于冷却时金属表层温度低于心部,收缩表面大于心部而使心部受拉应力:另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随材料体积的膨胀,材料各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。

组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与拉应力相反。

金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力。

金属热处理中淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。

通过相关实验,我们可以得出:1)淬火冷却速度加快,抑制纵裂效果增大。

为了达到淬火的目的,通常必须加速材料在高温段内的冷却速度,并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。

就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的;2)冷却后期缓冷的。

主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减小应力值和最终抑制淬裂的目的。

第四章零件材料结构及特点分析 4.1零件的材料特点AMS5613抗蚀耐热镍基合金,对应的国内牌号为GH984,其化学成分见表1:表1从表1 可知AMS5613镍的含量约为62%,而其中所含的铁、钴、铬、钼、铌、钽是强化镍基合金的元素。

4.2 零件的结构特点零件壁厚在44.5mm,外经为Φ168mm,内径为Φ95mm第五章轴承盖真空热处理工艺路线轴承盖为环行结构零件,材料为:AMS5613,属于难加工材料,所以真空热处理加工难度相当高。

以下为加工流程:1.检查a.零件的标识、材料牌号、外观、数量、是否符合工艺规程和流程卡的要求,以及是否存在质量问题。

b.检查热处理炉及仪器仪表是否处于有效使用期内。

2.清洗用清洗剂将零件清洗干净并晾干。

3. 装炉按图(2)装炉方法,每炉最多装32件。

4. 淬火以(15—18)℃/min的速率升至1010±14℃,保温129±7.5min,油冷,油温:20—60℃。

(图3)注:油冷后有清洗剂清洗干净,并在两小时内进行回火。

5.回火以(15—18)℃/min的速率升至600±14℃,保温217±7.5min,油冷,油温:20—60℃。

(图4)6.防护零件用清洗剂干净,干燥后涂上防锈油。

7.检验a.100%硬件零件HRC=26—32。

将零件和对应的硬度值记录在流程卡上,作为成品零件的原始记录。

第六章产品质量与《经济法》的关系产品质量是企业生存的血液,是企业在市场中的竞争力,只有占有了市场,产品才能产生效益,才能体现企业的价值。

产品质量包括两方面内容,即产品问题和质量问题。

作为一名生产者应对自己所生产的零件负责,产品质量应当符合下列要求:1.不存在危及人身、财产安全的不合理的危险,有保障人体健康,人生、财产安全的国家标准、行业标准的,应当符合该标准;2.具备产品应当具备的使用性能,但是,对产品存在使用性能的瑕疵作出说明的除外;3.符合在产品或其包装上注明采用的产品标准,符合以产品说明、实物样品等方式表明的质量状况。

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