熱處理基本知識(shí)和材料選用

robinzen2010

熱處理基本知識(shí)和材料選用
3 R# G+ L# b# i/ A. E9 N% d        改善鋼的性能,，有兩個(gè)主要途徑：一是調(diào)整鋼的化學(xué)成分,，加入合金元素,，即合金化的辦法,；另一是對(duì)鋼實(shí)施熱處理,。這兩者之間有著極為密切，相輔相成的關(guān)系,，這里只介紹“鋼的熱處理”,。
鋼的熱處理的一般概念
2 |$ v0 P4 f/ E$ W$ {* ~$ y+ l        熱處理是一種重要的金屬加工工藝，在機(jī)械制造工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用,。鋼經(jīng)過正確的熱處理,，可提高使用性能，改善工藝性能,，達(dá)到充分發(fā)揮材料性能潛力,，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命,，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的,。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，在機(jī)床制造中,，約60%~70%零件要經(jīng)過熱處理,；在汽車、拖拉機(jī)制造中需要熱處理的零件多達(dá)70%~80%,；至于減速器齒輪箱的齒輪和工模具及滾動(dòng)軸承,，則要100%進(jìn)行熱處理�,？傊�,，重要的零件都必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍苁褂谩?font class="jammer">* h9 M% ?2 j  h8 G! r
        所謂鋼的熱處理是指將鋼在固態(tài)下
進(jìn)行加熱、保溫和冷卻三個(gè)基本過程,，   溫
1 P9 j' b9 d4 ?8 h% a以改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),，從而獲得     度           ②
所需性能的一種加工工藝。為簡(jiǎn)明表     ℃                   ③
明表示熱處理的基本工藝過程,，通常        ①
用溫度-時(shí)間坐標(biāo)繪出熱處理工藝曲線,，
如圖1所示，曲線①表示鋼件在加熱        時(shí)間
% O0 J. l3 u& b, A" f' A升溫階段,，曲線②表示鋼件加熱到規(guī)        圖1  熱處理工藝曲線示意圖
2 J- j6 }# z0 @4 U6 H, U定溫度后處于保溫階段,，曲線③表示鋼件保溫結(jié)束后進(jìn)行淬火冷卻。
鋼熱處理的最基本類型可根據(jù)加熱和冷卻方法不同,，大致分類如下：
                                  退火
                                  正火
8 U3 A4 |: ^2 l0 l- v                      普通熱處理- 淬火
2 V$ C( d# _3 x# T                                  回火
/ s& n  t4 Y" f" N* U                                           火焰加熱
        熱處理類型 -            表面淬火- 感應(yīng)加熱
* R; d9 V2 N: q2 U- w                      表面熱處理--              滲碳
: `7 Z' O- c4 ?* A. L  k) R+ [                                        化學(xué)熱處理- - 滲氮
                                               碳氮共滲
                                   控制氣氛熱處理
# b, {: P7 u$ Z% m! E* t- p                      其他熱處理--  真空熱處理
                                   形變熱處理
$ ?2 p5 b( F9 q! A/ v# S1 n$ e
$ F0 w0 T: w/ L7 g1 X) @        熱處理可以是機(jī)械零件加工制造工藝中的一個(gè)中間工序,，如改善鍛,、軋、鑄毛坯組織的退火或正火,，齒輪箱體消除焊接應(yīng)力退火和降低工件硬度改善切削加工性能的退火等,。也可以是使機(jī)械零件性能達(dá)到規(guī)定技術(shù)指標(biāo)的最終工序，如經(jīng)淬火加高溫回火,，使機(jī)械零件獲得極為良好綜合力學(xué)性能,，例如滲碳齒輪的整個(gè)加工工序是：鍛造-退火-粗加工-探傷-正火-精加工-滲碳、淬火,、回火-噴丸-（磨齒）,。由此可見，熱處理同其他工藝過程密切,，在機(jī)械零件加工制造過程中具有十分重要的地位和作用,。
普通熱處理
        1、鋼的退火和正火
        1.1 鋼的退火和正火的定義和目的
, z! f' N( P8 p+ m        退火是一般是將鋼件加熱到臨界溫度以上適當(dāng)溫度,，保溫適當(dāng)時(shí)間后緩慢冷卻,，以獲得接近平衡的珠光體組織的熱處理工藝。圖2為GCr15鋼等溫球化退火典型工藝,。
                溫    780~810℃                  
) R2 [* C2 Z' Z2 I7 C+ b                      度             爐冷 710~720℃      
                       ℃      3~6      4~ 6     爐冷     
9 X# ]$ N1 j2 O* [# ?" V                                              600℃出爐空冷  
: H/ c0 g0 S5 \) u5 i: q                                             時(shí)間（h）      
                      圖2  GCr15鋼等溫球化退火典型工藝
        正火也是將鋼件加熱到臨界溫度以上適當(dāng)溫度,，保溫適當(dāng)時(shí)間后以較快冷卻速度冷卻（通常為空氣中冷卻），以獲得珠光體類型組織的熱處理工藝,。圖3為20CrMnTi正火工藝,。
* O. @1 n7 j: x* U                            溫         920~950℃            
                             度                        
0 R' e% d9 {/ O  t, q                             ℃  650℃    2~3     空冷     
                                   1.5                  
                                             時(shí)間 (h)           
( q4 g) y& ~+ k, M- P! \: T                              圖3  20CrMnTi正火工藝      
7 g& v8 M, ]  ?6 `) N/ f' N  Y2 `由退火和正火的熱處理工藝可知，正火的冷卻速度比退火快,，所以相同鋼材正火比退火（主要指完全退火）后獲得的珠光體組織較細(xì),，鋼的強(qiáng)度與韌性、硬度也較高,。
退火和正火是應(yīng)用非常廣泛的熱處理,，在機(jī)器零件或工模具等工件的加工制造過程中，退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序,。
* M, t: x/ f; }5 ?' S0 f  r/ c機(jī)器零件的毛坯一般是軋材,、鍛件、鑄件或焊接件等,，毛坯料內(nèi)部常出現(xiàn)各種組織缺陷，如組織不均勻性,、晶粒粗大,、成分偏析、帶狀組織等,，這些缺陷不僅影響以后各種冷熱加工的進(jìn)行,，還會(huì)降低零件的最終性能,。所以退火和正火用于毛坯的預(yù)先熱處理，可以達(dá)到以下目的：
1.1.1 消除或改善毛坯料的各種組織缺陷,。
1.1.2 獲得最有利于切削加工的組織與硬度,。
1.1.3 改善組織中相的形態(tài)與分布,細(xì)化晶粒,為最終熱處理(淬火回火)作好組織上準(zhǔn)備。
1.1.4 消除或降低內(nèi)應(yīng)力,，以防后繼工序加工后變形或開裂傾響,。
6 H( z( U2 D# v退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序外，在一些普通鑄鋼件,、焊接件,、以及某些不重要的熱加工工件上，還作為最終熱處理工序,，以改善組織,，穩(wěn)定尺寸。
         1.2 退火和正火的正確選用  
( {+ D( n$ m8 R' y7 c在生產(chǎn)上對(duì)退火和正火工藝的選用,，應(yīng)根據(jù)鋼種,、前后連接的冷、熱加工工藝,、以及最終零件使用條件等來進(jìn)行,。根據(jù)鋼中含碳量不同，一般按如下原則選用：
         1.2.1 低碳鋼（≤0.25%C）     這類鋼主要應(yīng)解決塑性過高造成粘刀而不易切削加工的問題,，故采用正火為宜,。通過正火使組織均勻，硬度適當(dāng)提高而易于切削,。例如對(duì)滲碳鋼,，用正火消除鍛造缺陷及提高切削加工性能。
; i( C, `7 T+ f- Y; S' A        1.2.2 中碳鋼（0.25%~0.55%C）   這類鋼一般采用正火,，其中含碳量0.25%~0.35%的鋼,，正火后其硬度接近于最佳切削加工硬度。對(duì)含碳量較高的鋼,，硬度雖稍高（200HBS）,，但由于正火生產(chǎn)率高，成本低,，操作簡(jiǎn)便,，仍采用正火，只有對(duì)合金元素含量較高的鋼,，因正火后硬度過高,，使切削加工困難，才采用完全退火,。
        1.2.3 高碳鋼（＞0.55%C）    這類鋼一般采用退火最為適宜,，因?yàn)楹�碳量較高,，正火后硬度太高，不利于切削加工,，而退火后的硬度正好適宜于切削加工,。此外，這類鋼多在淬火,、回火狀態(tài)下使用,，因此一般工序安排是以退火降低硬度，然后進(jìn)行切削加工,，最終進(jìn)行淬火,、回火。
       

門前的小木橋

這些都是熱處理的最基本的知識(shí),，需要掌握的東西,。

李俊龍玉

這些都是熱處理的最基本的知識(shí)，從網(wǎng)上搜的,，沒意思,，多搞些見解為好。

小波hero

很好很有用，謝謝樓主的分享,，又學(xué)到了一點(diǎn),！

浪子001

+ V# }/ i8 ?9 o* `1 o; V

看編輯的就知道是直接復(fù)制的。,。

年輕有為

這些都是熱處理的最基本的知識(shí),，需要掌握的東西。

yanpeng12520

有用用,、還有氮化放免得資料啊

kdlz2000

感覺還是學(xué)到了很多啊,，希望樓主繼續(xù)放些資料上來啊，謝謝,！

風(fēng)聽雨

也還好吧{:soso_e113:}

(_鎭鈊乄

看看  學(xué)習(xí)永無止境

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