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金屬熱處理
過(guò)熱現(xiàn)象
一、過(guò)熱現(xiàn)象我們知道熱處理過(guò)程中加熱過(guò)熱較易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機(jī)械性能下降。
1.一般過(guò)熱:加熱溫度過(guò)高或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起奧氏體晶粒粗化稱(chēng)為過(guò)熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時(shí)的變形開(kāi)裂傾向。而導(dǎo)致過(guò)熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過(guò)熱籌備可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2.斷口遺傳:有過(guò)熱籌備的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細(xì)化,但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭(zhēng)議較多,一般認(rèn)為曾因加熱溫度過(guò)高而使MnS之類(lèi)的雜物溶入奧氏體并富集于晶接口,而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶接口析出,受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
3.粗大籌備的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體籌備的鋼件重新奧氏化時(shí),以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱(chēng)為籌備遺傳性。要清理粗大籌備的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。
二、過(guò)燒現(xiàn)象 加熱溫度過(guò)高,不僅引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界弱化,稱(chēng)為過(guò)燒。鋼過(guò)燒后性能?chē)?yán)重惡化,淬火時(shí)形成龜裂。過(guò)燒籌備無(wú)法恢復(fù),只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過(guò)燒的發(fā)生。
三、脫碳和氧化 鋼在加熱時(shí),表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng),降低了表層碳濃度稱(chēng)為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低,而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。 加熱時(shí),鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱(chēng)為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化,具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。 為了防止氧化和減少脫碳的措施有:工件表面涂料,用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢(shì))、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性) 四、氫脆現(xiàn)象 高度度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱(chēng)為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過(guò)除氫處理(如回火、時(shí)效等)也能清理氫脆,采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。
退火 1.完全退火和等溫退火 完全退火又稱(chēng)重結(jié)晶退火,一般簡(jiǎn)稱(chēng)為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的較終熱處理,或作為某些工件的預(yù)先熱處理。 2.球化退火 球化退火主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準(zhǔn)備。 3.去應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火又稱(chēng)低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來(lái)清理鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予清理,將會(huì)引起鋼件在一定時(shí)間以后,或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。淬火 淬火時(shí),較常用的冷卻介質(zhì)是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn),但卻易使工件變形嚴(yán)重,甚至發(fā)生開(kāi)裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性比非常大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火;鼗 1.降低脆性,清理或減少內(nèi)應(yīng)力,鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性,如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。 2.獲得工件所要求的機(jī)械性能,工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過(guò)適當(dāng)回火的配合來(lái)調(diào)整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。 3.穩(wěn)定工件尺寸 4.對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當(dāng)聚集,將硬度降低,以利切削加工。爐型的選擇 爐型應(yīng)依據(jù)不同的工藝要求及工件的類(lèi)型來(lái)決定 1.對(duì)于不能成批定型生產(chǎn)的,工件大小不相等的,種類(lèi)較多的,要求工藝上具有通用性、多用性的,可選用箱式爐。 2.加熱長(zhǎng)軸類(lèi)及長(zhǎng)的絲桿,管子等工件時(shí),可選用深井式電爐。 3.小批量的滲碳零件,可選用井式氣體滲碳爐。 4.對(duì)于大批量的汽車(chē)、拖拉機(jī)齒輪等零件的生產(chǎn)可選連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線或箱式多用爐。 5.對(duì)沖壓件板材坯料的加熱大批量生產(chǎn)時(shí),較好選用滾動(dòng)爐,輥底爐。 6.對(duì)成批的定型零件,生產(chǎn)上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐(推桿爐或鑄帶爐) 7.小型機(jī)械零件如:螺釘,螺母等可選用振底式爐或網(wǎng)帶式爐。 8.鋼球及滾柱熱處理可選用內(nèi)螺旋的回轉(zhuǎn)管爐。 9.有色金屬錠坯在大批量生產(chǎn)時(shí)可用推桿式爐,而對(duì)有色金屬小零件及材料可用空氣循環(huán)加熱爐。加熱缺點(diǎn)及控制 以上是金屬熱處理的基本要點(diǎn),希望對(duì)大家有幫助。 以上同佳勝發(fā)工藝品收集編輯,如有不足,請(qǐng)?zhí)岢鎏接憽?/span> 原創(chuàng)文章請(qǐng)注明轉(zhuǎn)載自
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