经典热处理基本知识

发布日期:[09-09-27 21:41:02] 浏览人次:[]

力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的 方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表 面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能,如耐磨、耐腐蚀等。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。
钢的分类
钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一般小于 2.11% 。钢是经济建设中极为重要 的金属材料。 钢按化学成分分为碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金,除 铁、碳为其主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能, 又有良好的工艺性能,且价格低廉。因此,碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学 技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制了各种合金钢。合金钢是 在碳钢基础上,有目的地加入某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金。与碳钢比,合 金钢的性能有显著的提高,故应用日益广泛。 由于钢材品种繁多,为了便于生产、保管、选用与研究,必须对钢材加以分类。按钢材的用 途、化学成分、质量的不同,可将钢分为许多类:
一. 按用途分类 按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
结构钢:
1. 用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。
2.用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。
工具钢:用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。
特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 二. 按化学成分分类
按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量≤0.25%);中碳钢(0.25%<含碳量<0.6%);高 碳钢(含碳量≥0.6%)。 合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量≤5%);中合金钢(合金元素 总含量=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量>10%)。此外,根据钢中所含主要合金元素 种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。
三. 按质量分类 按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、 硫含量均≤0.050%);优质钢(磷、硫含量均≤0.040%);高级优质钢(含磷量≤0.035%、含 硫量≤0.030%)。 此外,还
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