热处理的4种方法

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热处理四把火的定义

热处理四把火的定义

热处理四把火的定义热处理是一种常用的金属材料加工方法,通过对金属材料进行加热和冷却处理,以改变其组织结构和性能。

其中,火焰加热是热处理的常用方式之一。

下面将从四个方面介绍火焰加热的定义和应用。

一、火焰加热的定义火焰加热是一种利用燃料燃烧产生的高温火焰对金属进行加热的方法。

通常使用的燃料有天然气、液化石油气、乙炔等。

这些燃料在与空气混合后,通过火焰喷嘴产生高温火焰。

火焰加热的温度可以根据需要进行调节,通常可达到1000℃以上。

二、火焰加热的过程火焰加热的过程主要包括预热、加热和冷却三个阶段。

首先,将待加热的金属材料放置在火焰喷嘴附近进行预热,以提高其温度。

然后,将金属材料移至火焰喷嘴正前方,使其处于火焰的中心位置,进行加热。

在加热过程中,金属材料表面温度会迅速升高,并逐渐传导至内部。

最后,将加热完成的金属材料迅速冷却,以固定其组织结构和性能。

三、火焰加热的应用1. 热处理:火焰加热在金属热处理中起到重要作用。

通过控制火焰温度和加热时间,可以改变金属的晶粒大小、硬度和强度等性能,从而满足不同工程需求。

2. 焊接:火焰加热在金属焊接中广泛应用。

通过将焊接部位加热至熔点以上的温度,使金属材料熔化并形成焊缝,实现金属结构的连接。

3. 钎焊:钎焊是一种利用填充金属与母材间的金属间化合物形成强接合的方法。

火焰加热可以提供所需的高温,使填充金属熔化并与母材形成牢固的连接。

4. 熔炼:火焰加热在金属熔炼中被广泛应用。

通过将金属原料加热至熔点以上的温度,使其熔化,并通过冷却凝固得到所需的金属产品。

5. 金属加工:火焰加热在金属加工中也有诸多应用,如锻造、热弯曲、热剪切等。

通过对金属进行局部加热,可以改变其形状和尺寸,提高其可塑性和加工性能。

四、火焰加热的优势和注意事项火焰加热具有以下优势:温度可调节,加热速度快,加热范围广,设备简单易得。

然而,在使用火焰加热时也需注意以下事项:首先,要确保火焰喷嘴和燃气供应系统的安全性,避免发生火灾和爆炸事故。

塑料加工中的热处理和退火

塑料加工中的热处理和退火

塑料加工中的热处理和退火在现代工业中,塑料是一种非常重要的材料。

它们可以用来制造各种产品,从玩具和器皿到汽车和飞机部件。

为了让塑料达到所需的性能,通常需要进行加工、热处理和退火等步骤。

本文将重点介绍塑料加工中的热处理和退火工艺。

一、塑料加工的基本原理塑料加工的目的是将原材料变形成所需的形状。

这种变形可以通过各种方式实现,如挤出、注塑、吹塑等。

无论采用何种方式,塑料加工的基本原理都是相同的:将固态塑料加热到可塑化温度,然后将其挤出或注入到所需的模具中,最后冷却固化。

二、塑料加工中的热处理热处理是指将塑料制品暴露在高温下,以改变其物理和化学性质。

这种处理通常包括加热和冷却两个步骤。

加热使塑料软化、熔化或降低其粘度,便于加工;冷却则使塑料变得硬、坚固和耐磨。

塑料加工中的热处理可以通过多种方式实现。

以下是一些常见的热处理方法:1. 预热:在塑料制品注塑之前,预热模具可以提高生产效率和产品质量。

预热可以减少模具的热缩和沾附,从而减少产品的变形和缺陷。

2. 空气干燥:塑料原材料通常吸收一定量的水分,这会影响塑料的加工和性能。

在加工之前,需要将原材料中的水分去除。

这可以通过将原材料暴露在热空气中,使其脱水。

3. 蒸汽热处理:在蒸汽室中加热塑料制品可以使其熔化和形变,从而减少其内部应力和缩微孔洞。

这种方法通常用于制造大型产品,如桶和管道等。

4. 焊接:热塑性塑料可以通过焊接技术连接在一起。

这种方法通常在制造大型塑料制品时使用,如船体、储罐等。

三、塑料加工中的退火退火是指将塑料制品暴露在高温下,以消除其内部应力和改善其性质。

退火还可以增强塑料的耐磨性、耐热性和耐化学性。

通常,退火可以分为以下几种类型:1. 热老化:在高温下,塑料会逐渐降解。

这种退火方法通常用于测试塑料的寿命和耐久性。

2. 热处理退火:在高温下,塑料制品的分子结构会发生变化,从而改善其性能。

这种方法通常用于改善塑料的强度、硬度和韧性。

3. 热处理回火:这种方法通常用于改善塑料的热稳定性和阻燃性能。

渗碳后常用的淬火方法

渗碳后常用的淬火方法

渗碳后常用的淬火方法
淬火是一种常见的热处理方法,常用于提高材料的硬度和强度。

在渗碳后,淬火是必不可少的一步,它能够使材料的晶体结构发生变化,从而改善其力学性能。

下面将介绍几种常用的淬火方法。

1. 水淬火
水淬火是最常见的淬火方法之一。

它的原理是将渗碳后的材料迅速浸入冷却介质中,如水中。

水的高传热性能和高比热容使得材料迅速冷却,从而形成较硬的组织结构。

然而,水淬火容易产生内应力和变形,需要注意控制冷却速度,以避免材料的裂纹和变形。

2. 油淬火
油淬火是另一种常用的淬火方法。

相比水淬火,油的冷却速度较慢,可以减少内应力和变形的风险。

油的传热性能和比热容相对较低,使得材料能够在更温和的环境中快速冷却,从而获得适当的硬度和韧性。

3. 气淬火
气淬火是一种新型的淬火方法,它利用高速气流将热处理件迅速冷却。

相比传统的冷却介质,气体淬火具有更快的冷却速度和更低的冷却温度。

这种方法不仅可以获得优异的硬度和强度,还可以避免由于油和水淬火而产生的污染和环境污染问题。

4. 盐浴淬火
盐浴淬火是一种特殊的淬火方法,适用于一些特殊材料的处理。

它利用高温盐浴将材料迅速加热到淬火温度,然后迅速冷却。

盐浴淬火能够快速均匀地加热材料,并且由于盐浴的热容量大,冷却过程也相对平稳,能够有效控制材料的变形和应力。

淬火是渗碳后常用的一种热处理方法,有利于提高材料的硬度和强度。

不同的淬火方法适用于不同的材料和工艺要求,需要根据具体情况选择合适的淬火方法。

储罐热处理方法

储罐热处理方法

储罐热处理方法储罐是储存液体或气体的容器,广泛应用于石油、化工、食品、医药等行业。

为了确保储罐的安全使用和延长其使用寿命,常常需要进行热处理。

储罐热处理方法包括淬火、回火和正火等,下面将详细介绍这几种方法。

淬火是一种通过快速冷却来提高材料硬度和强度的热处理方法。

在储罐制造过程中,淬火可以通过加热储罐到一定温度,然后迅速将其冷却到室温来实现。

淬火可以有效地改善储罐的力学性能,提高其抗拉强度和硬度,从而增强其耐用性和抗压能力。

回火是淬火后的一个步骤,通过将淬火后的储罐加热到较低的温度,然后保持一段时间,最后再冷却下来。

回火可以消除淬火过程中产生的内应力,提高储罐的韧性和抗冲击性能。

同时,回火还可以改善储罐的加工性能,减少残余应力,提高储罐的可焊性和可加工性。

正火是一种将储罐加热到一定温度并保持一段时间的热处理方法。

正火可以改善储罐的综合性能,提高其耐腐蚀性和耐磨性。

正火还可以改善储罐的内部组织结构,使其更加均匀致密,从而提高储罐的强度和硬度。

在进行储罐热处理时,需要根据具体材料和使用要求选择合适的温度和时间参数。

同时,还需要进行严格的温度控制和冷却措施,以确保热处理效果的稳定和一致性。

此外,还需要进行相应的质量检测和评估,以确保储罐在热处理后具备所需的性能和质量。

储罐热处理方法是确保储罐安全使用和延长使用寿命的重要手段。

通过合理选择和控制热处理参数,可以有效地改善储罐的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨性能。

储罐热处理不仅可以提高储罐的整体性能,还可以减少事故风险,保障生产安全。

因此,在储罐制造和维护过程中,合理应用热处理方法是至关重要的。

化学热处理方法

化学热处理方法

化学热处理方法
化学热处理是一种在工件表面涂覆化学物质并利用化学反应来
改善工件材料的热处理工艺。

以下是常见的化学热处理方法:
1. 渗碳:在工件表面涂覆碳素墨水,并在高温下加热,碳素墨水
会将碳元素渗入工件表面,形成渗碳层。

这种热处理方法可以用于制作高强度、高硬度的零部件。

2. 渗氮:在工件表面涂覆氮化墨水,并在高温下加热,氮化墨水
会使工件表面形成氮化层,提高工件的耐磨性和耐腐蚀性。

这种热处理方法可以用于制作耐磨、耐腐蚀的零部件。

3. 硬化:在工件表面涂覆硬化剂,并在高温下加热,硬化剂会在
工件表面形成坚硬的硬化层,提高工件的强度和硬度。

这种热处理方法可以用于制作高强度、高硬度的零部件。

4. 氧化:在工件表面涂覆氧化剂,并在高温下加热,氧化剂会在
工件表面形成氧化层,提高工件的耐腐蚀性。

这种热处理方法可以用于制作耐蚀的零部件。

5. 电镀:在工件表面涂覆电镀剂,并在高温下加热,电镀剂将工
件表面形成电镀层,提高工件的耐腐蚀性和耐磨性。

这种热处理方法可以用于制作需要耐腐蚀性和耐磨性的零部件。

化学热处理方法的应用范围非常广泛,可以用于制作各种零部件,如汽车发动机零件、航空航天部件、机械零件等。

热处理加工方法

热处理加工方法

热处理加工方法简介热处理是一种常用的金属材料改变其物理和机械性质的加工方法。

通过加热和冷却的过程,可以改善材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能,从而满足不同的工程要求。

本文将详细探讨热处理加工方法的原理、分类和应用。

原理热处理加工的主要原理是利用材料在加热和冷却过程中的结构变化,调控材料的晶粒结构、相组成和组织状态。

主要原理如下:1.固溶处理:通过加热将溶质固溶到基体晶格中,形成单一固溶体。

在固溶体的形成过程中,溶质原子在晶格中扩散,从而改善材料的力学性能。

2.相变处理:通过加热和冷却,改变材料的相组成和组织结构。

常见的相变处理包括奥氏体化、马氏体转变和淬火回火。

3.化学反应处理:通过与材料表面或内部的某种元素发生化学反应,形成新的金属化合物或改变材料的表面性质。

分类根据处理过程和效果的不同,热处理加工可以分为以下几类:固溶处理固溶处理是将溶质固溶到基体晶体中,以提高材料的韧性和强度。

常见的固溶处理方法包括:1.均匀固溶处理:将溶质加热到一定温度,使其完全溶解到基体晶格中,然后通过快速冷却固定组织结构。

2.微合金化处理:在基体晶格中添加微量的合金元素,以提高材料的韧性和强度。

常见的微合金元素包括钼、钒、铌等。

相变处理相变处理是通过控制金属材料的相组成和组织结构,改善其硬度和耐磨性。

常见的相变处理方法包括:1.奥氏体化处理:将材料加热到奥氏体化温度,并迅速冷却,生成奥氏体组织。

奥氏体化处理可以提高材料的硬度和强度。

2.马氏体转变处理:通过将奥氏体组织冷却到马氏体转变温度以下,并迅速冷却,将奥氏体转变为马氏体组织。

马氏体转变处理可以提高材料的硬度和耐磨性。

3.淬火回火处理:先将材料快速冷却以形成马氏体组织,然后再回火,使马氏体部分转变为残余奥氏体。

淬火回火处理能够提高材料的强度和韧性。

化学反应处理化学反应处理是通过与材料发生化学反应,改变其表面性质或形成新的金属化合物。

常见的化学反应处理方法包括:1.氮化处理:在高氮气氛中进行加热处理,使材料表面与氮气发生反应,形成氮化物层。

热处理加工方法

热处理加工方法

热处理加工方法热处理加工方法热处理加工是指通过加热和冷却的过程来改变材料的物理性质和力学性质的一种加工方法。

热处理加工广泛应用于钢铁、铜、铝等金属材料,以及陶瓷、玻璃等非金属材料中。

本文将详细介绍几种常见的热处理加工方法。

一、淬火淬火是一种通过快速冷却来改变钢铁等金属材料组织结构和性能的方法。

淬火可以使钢铁具有高硬度、高强度和耐磨性能。

淬火分为油淬、水淬和气体淬三种方式。

1.油淬油淬是将高温钢件浸入温度在50℃~80℃之间的油中,使其快速冷却。

这种方式适用于低合金钢或者一些特殊合金钢,可以使其获得较高的硬度。

2.水淬水淬是将高温钢件浸入水中,使其快速冷却。

这种方式适用于大部分普通碳素钢或者低合金钢,可以获得较高的硬度。

3.气体淬气体淬是将高温钢件浸入高压气体中,使其快速冷却。

这种方式适用于一些特殊的合金钢,可以获得较高的硬度和强度。

二、回火回火是一种通过加热和冷却来改变钢铁等金属材料组织结构和性能的方法。

回火可以使钢铁具有较好的韧性和塑性。

回火分为低温回火、中温回火和高温回火三种方式。

1.低温回火低温回火是将淬硬后的钢件加热至200℃~300℃左右,保持一定时间后冷却。

这种方式适用于要求有较好韧性和塑性的零部件,可以使其获得较好的韧性和塑性。

2.中温回火中温回火是将淬硬后的钢件加热至400℃~500℃左右,保持一定时间后冷却。

这种方式适用于要求既有硬度又有韧性和塑性的零部件,可以使其获得较好的韧性、塑性和硬度。

3.高温回火高温回火是将淬硬后的钢件加热至600℃~700℃左右,保持一定时间后冷却。

这种方式适用于要求有较好韧性和塑性的大型零部件,可以使其获得较好的韧性和塑性。

三、正火正火是一种通过加热和冷却来改变钢铁等金属材料组织结构和性能的方法。

正火可以使钢铁具有较好的强度和硬度。

正火分为低温正火、中温正火和高温正火三种方式。

1.低温正火低温正火是将钢件加热至700℃~750℃左右,保持一定时间后冷却。

金属材料热处理方法有几种

金属材料热处理方法有几种

金属材料热处理方法有几种各有什么特点金属材料热处理方法有退火、谇火及回火,渗碳、氮化及氰化等。

(1) 退火处理退火处理按工艺温度条件的不同,可分为完全退火、低温退火和正火处理。

①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中,指铁碳合金平衡图中Ac3,即临界温度)以上2030℃,保温一段时间后,随炉温缓冷到400500(,然后在空气中冷却。

完全退火适用于含碳量小于%的铸造、锻造和焊接件。

目的是为了通过相变发生重结晶,使晶粒细化,减少或消除组织的不均匀性,适当降低硬度,改善切削加工性,提高材料的韧性和塑性,消除内应力。

② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。

对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500600匸,然后经充分的保温后缓慢降温冷却。

低温退火(消除内应力退火)主要适用于铸件和焊接件,是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力,以防止零件在使用工作中变形。

采用这种退火方法,钢材的结晶组织不发生变化。

③ 正火是退火处理中的一种变态,它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中,而不是随炉缓慢降温冷却。

正火处理后的晶粒比完全退火更细,增加了材料的强度和韧性,减少内应力,改善低碳钢的切削性能。

正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。

正火时钢的加热温度为753900°C。

(2) 淬火及回火处理淬火可分整体淬火和表面淬火,淬火后的钢一般都要进行回火。

回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力,以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。

钢材淬火后为了得到不同的硬度,回火温度可采用几种温度段。

① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性,硬度在HRC5864范围内。

适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。

回火温度为150250匸。

② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。

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钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将金属或合金加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。

退火的目的:退火所能达到的目的主在是:消除锻件及焊接结构的应力,消除冷加工后的加工应力,避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂;消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒,消除合金钢硬而脆的特性,改善其切削加工的性能,胀管时的管头,胀接前也要进行退火。

(1) 降低硬度,改善切削加工性;(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

在生产中,退火工艺应用很广泛。

根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

正火与退火的区别,处理温度正火的冷却速度比退火快,得到的组织较细,工件的强度和硬度比退火高。

对于高碳钢的工件,正火后硬度偏高,切削加工性能变差,故宜采用退火工艺。

从经济方面考虑,正火比退火的生产周期短,设备利用率高,生产效率高,节约能源、降低成本以及操作简便,所以在满足工作性能及加工要求的条件下,应尽量以正火代替退火。

退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行,最常用的是电阻炉。

电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件,同时用热电偶等电热仪表控制温度,操作简单、温度准确。

在加热过程中,由于工件与外界介质在高温下发生化学反应,当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时,会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。

因此要严格控制加热温度和加热速度等。

图2-2为退火和正火的加热温度范围。

什么样叫金属冷加工硬化现象?在工程中,有时需用对钢件进行冷加工,如锻打、压延、弯曲、冲压等。

当冷加工产生塑性变形时,不但其外形发生了变化,其内部的晶粒形状也会发生变化,晶粒沿受力方向被拉长。

冷加工塑性变形较大时,还会产生较大内应力。

这种现象称为冷加工硬化。

利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的,而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。

故一般在冷加工以后,还在进行回火处理予以消除。

冷加工后变形的晶是不稳定的,加热后晶粒有恢复原状的趋势,这就是再结晶,出现再结晶时的温度称再晶温度。

再结晶会使钢材强度和韧性降低,球化、石墨化进程加速。

工程上对冷、热加工划分,不是以加工时是否加热来区别,而是以加工时的温度是否高于再结晶温度来划分。

高于再结晶温度属热加工,低于再结晶温度即为冷加工。

在低于再结晶温度下加工,冷加工硬化的一些缺陷就会出现。

主蒸汽管道和再热蒸汽管道和工作温度均在再结晶温度的下限,冷加工硬化造成的危害作用时间长,因此,制订合金钢的弯制、锻打等热加工工艺时,对加工温度的下限作了严格规定,即热加工低于某一温度时应立即停止加工。

否则,就等于进行冷加工,会出现冷加工硬化所造成的缺陷。

冷加工硬化现象有害处,但有时利用这一原理还可得到一定益处。

如转轴弯曲后的直轴方法中,有一种捻打法,就是在弯轴的凹面进行冷加工,使轴的这部分金属表面延伸、硬化,并在内应力作用下达到直轴的目的。

什么是正火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

正火是将钢加热到临界点以上的一定温度,保温一定时间、取出炉外,在空气中冷却,将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Acm(共析、过共析钢)以上30~50°C,保温一定时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。

正火的目的:(1)对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件,可作最终热处理。

(2)对于低碳钢可用来调整硬度,避免切削加工中的“粘刀”现象,改善切削加工性。

(3)对于共析、过共析钢,正火可消除网状二次渗碳体,为球化退火作准备。

碳钢的可淬性较小,正火是最终热处理。

对于合金钢,由于淬硬倾向强,正火后还需补以回火处理。

正火的冷却速度比退火快,得到的组织较细,工件的强度和硬度比退火高。

对于高碳钢的工件,正火后硬度偏高,切削加工性能变差,故宜采用退火工艺。

从经济方面考虑,正火比退火的生产周期短,设备利用率高,生产效率高,节约能源、降低成本以及操作简便,所以在满足工作性能及加工要求的条件下,应尽量以正火代替退火。

正火与退火的区别,处理温度正火的冷却速度比退火快,得到的组织较细,工件的强度和硬度比退火高。

对于高碳钢的工件,正火后硬度偏高,切削加工性能变差,故宜采用退火工艺。

从经济方面考虑,正火比退火的生产周期短,设备利用率高,生产效率高,节约能源、降低成本以及操作简便,所以在满足工作性能及加工要求的条件下,应尽量以正火代替退火。

退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行,最常用的是电阻炉。

电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件,同时用热电偶等电热仪表控制温度,操作简单、温度准确。

在加热过程中,由于工件与外界介质在高温下发生化学反应,当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时,会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。

因此要严格控制加热温度和加热速度等。

图2-2为退火和正火的加热温度范围。

什么是淬火淬火是将工件加热到Ac1或Ac3以上某一温度,保温一定时间使其奥氏体化,然后以一定的冷却速度冷却,从而获得马氏体(或贝氏体)的热处理工艺方法。

(马氏体:C在a-Fe中的过饱和固容体)淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。

钢的淬火是热处理工艺中最重要、也是用途最广泛的工序,如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。

1. 淬火加热温度淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。

亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。

亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3的温度,则此时钢尚未完全奥氏体化,存在有部分未转变的铁素体,淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。

铁素体的硬度较低,从而使淬火后的硬度达不到要求,同时也会影响其他力学性能。

若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火,则奥氏体晶粒会显著粗大,从而破坏淬火后的材料性能。

所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30~50℃),这样既保证充分奥氏体化,又保持奥氏体晶粒的细小。

过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30~50℃)。

在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。

在此温度范围内加热,其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。

淬火后除极少数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。

这样的组织硬度高、耐磨性好,并且脆性相对较少。

过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1,因为此时钢材尚未奥氏体化。

若加热到略高于AC1温度时,珠光体完全转变成奥氏体,并有少量的渗碳体溶入奥氏体。

此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高于共析成分。

如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。

同时由于奥氏体含碳量过高,使淬火后残余奥氏体数量增多,降低工件的硬度和耐磨性。

因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1过多是不合适的。

在生产实践中选择工件的淬火加热温度时,除了遵守上述一般原则外,还要考虑工件的化学成分、要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响,对加热温度予以适当调整。

如合金钢零件,通常取上限,对于形状复杂零件取下限。

强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。

如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3的温度奥氏体化后淬火,这样可提高韧性,降低脆性转折温度,并可消除回火脆性。

如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3-(5~10℃)。

采用高温淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。

如16Mn钢在940℃淬火,5CrMnMo钢在890℃淬火,20CrMnMo钢在920℃淬火,效果较好。

高碳钢低温、快速、短时加热淬火,适当降低高碳钢的淬火加热温度,或采用快速加热及缩短保温时间的办法,可减少奥氏体的碳含量,提高钢的韧性。

2. 保温时间为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化,就必须在淬火加热温度保温一定时间,即保温时间。

3. 淬火介质工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质(或淬火介质)。

理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体,又不致引起太大的淬火应力。

这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷,以减小急冷所产生的热应力;在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度,以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变;在“鼻子”下方,特别使Ms点一下温度时,冷却速度应尽量小,以减小组织转变的应力。

生产中常用的冷却介质有:水、水溶液、油,另外还有熔盐、熔碱等。

①水:优点是在650~550℃范围内有很大的冷却能力,且安全、价廉、对环境污染较小且易控制,易实现自动化;其缺点是在300~200℃范围内冷却仍很快,易引起钢的淬裂。

②食盐水溶液:常用5%~15%的NaCl溶液,优点是可增加650~550℃范围内的冷却,且基本上不改变300~200℃时的冷却能力,可避免淬火软点,使硬度均匀,是工厂中最常用之淬火介质。

③碱水溶液:常用5%~15%的NaOH水溶液,优点是可增加650~550℃范围内的冷速,基本不改变300~200℃的冷却能力,缺点是腐蚀性大,化学稳定性差,易变质。

④油:优点是无论在高温650~550℃,还是在低温300~200℃,冷却中都很缓慢,且工件一般不易开裂。

缺点是易燃,使用性质会逐渐改变,价格高。

一般而言,碳素钢淬火用水冷,合金钢淬火用油冷。

4. 冷却方法生产实践中应用最广泛的淬火分类是以冷却方式的不同划分的。

主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。

特殊工件也采用压缩空气淬火、喷雾淬火、喷流淬火。

(1)单液淬火法将加热的工件放入一种淬火介质中连续冷却至室温的操作方法。

优缺点:操作简单,易实现机械化与自动化,适用于形状简单的工件,但此法水冷变形大,油冷难淬硬,可将油、水双冷结合起来进行如下的双液淬火。

(2)双液淬火法将加热的碳钢先在水或盐水中冷却,冷到(300~400)℃时迅速移入油中冷却,这种水淬油冷的方法称为双液淬火法。

优缺点:既可使工件淬硬,又能减少淬火的内应力,有效地防止产生淬火裂纹,主要用于形状复杂的高碳工具钢,如丝锥、板牙等。

缺点是操作困难,要熟练。

(3)分级淬火法分级淬火法是把加热好的工件先投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱浴中快速冷却停留一段时间,待其表面与心部达到介质温度后取出空冷,使之发生马氏体转变。

优缺点:比双液淬火进一步减少了应力和变形,操作较易。

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