经典热处理基本知识

发布日期:[09-09-27 21:41:02] 浏览人次:[]


1. 降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往 会使钢件发生变形甚至开裂。
2. 获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同 性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。
3. 稳定工件尺寸
4. 对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物 适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。
炉型的选择 炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定
1.对于不能成批定型生产的,工件大小不相等的,种类较多的,要求工艺上具有通用性、 多用性的,可选用箱式炉。
2.加热长轴类及长的丝杆,管子等工件时,可选用深井式电炉。
3.小批量的渗碳零件,可选用井式气体渗碳炉。
4.对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。
5.对冲压件板材坯料的加热大批量生产时,最好选用滚动炉,辊底炉。
6.对成批的定型零件,生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉(推杆炉或铸带炉)
7.小型机械零件如:螺钉,螺母等可选用振底式炉或网带式炉。
8.钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。
9.有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉,而对有色金属小零件及材料可用空气循环 加热炉。
加热缺陷及控制 一、过热现象
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。
1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大

的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而 导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火 或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。
2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现 粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使 MnS 之类 的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿 粗大奥氏体晶界断裂。
3.粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热 到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。 要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。
二、过烧现象 加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化, 称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此 在工作中要避免过烧的发生。
三、脱碳和氧化 钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低 了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残 余拉应力易形成表面网状裂纹。 加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应 生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般 570 度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度 恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。 为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉 加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈 还原性)
四、氢脆现象 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除 氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。
几种常见热处理概念
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
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