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一組圖看懂鋼鐵熱處理工藝(下) 發(fā)布時間:2018-05-15   瀏覽量:2051次

上期,我們介紹了熱處理工藝的一些基本知識,及退火、正火等熱處理工藝的內(nèi)容,下面我們繼續(xù)來了解一下其他的一些熱處理工藝:

1、固溶處理

固溶處理

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操作方法:

將合金加熱到高溫(980~1250℃)單相區(qū)恒溫保持,是過剩相充分溶解到固溶體中厚快速冷卻。

目 的:

  • 獲得單相奧氏體組織;

  • 改善鋼和合金的塑性和韌性,為沉淀硬化處理作好準備等;

  • 使合金中各種相充分溶解,強化固溶體,并提高韌性及抗蝕性能;

  • 消除應力與軟化,以便繼續(xù)加工或成型。

應用要點:

固溶溫度應根據(jù)合金使用溫度進行調(diào)整,使用環(huán)境溫度越高則固溶溫度也應更高;對于過飽和度低的合金通常選擇較快的冷卻速度,對于飽和度高的合金通常為空氣中冷卻。

2、深冷處理


深冷處理

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操作方法:

將淬火后的鋼件,在低溫介質(zhì)(如干冰、液氮)中冷卻到-40~-80℃或更低,溫度均勻一致后取出均溫到室溫。


目 的:

  • 使淬火鋼件內(nèi)的殘余奧氏體全部或大部轉換為馬氏體,從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限;

  • 穩(wěn)定鋼的組織 ,以穩(wěn)定鋼件的形狀和尺寸。


應用要點:

  • 鋼件淬火后應立即進行冷處理,然后再經(jīng)低溫回火,以消除低溫冷卻時的內(nèi)應力;

  • 冷處理主要適用于合金鋼制的緊密刀具、量具和緊密零件。 


3、表面熱處理


表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。


火焰加熱表面淬火


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操作方法:

用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當達到淬火溫度后立即噴水冷卻。 


目 的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍保持韌性狀態(tài)。


應用要點: 


  • 多用于中碳鋼制件,一般淬透層深度為2~6mm;

  • 適用于單件或小批量生產(chǎn)的大型工件和需要局部淬火的工件。 


感應加熱表面淬火

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操作方法:

將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產(chǎn)生感應電流,在極短的時間內(nèi)加熱到淬火溫度,然后噴水冷卻。 


目 的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部保持韌性狀態(tài)。

應用要點:

  • 多用于中碳鋼和中堂合金結構鋼制件;

  • 由于肌膚效應,高頻感應淬火淬透層一般為1~2mm,中頻淬火一般為3~5mm,高頻淬火一般大于10mm。


4、化學熱處理


化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?;瘜W熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。


滲碳

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操作方法:

將鋼件放入滲碳介質(zhì)中,加熱至900~950度并保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層。 


目 的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍然保持韌性狀態(tài)。


應用要點:

  • 用于含碳量為0.15%~0.25%的低碳鋼和低合金鋼制件,一般滲碳層深度為0.5~2.5mm;

  • 滲碳后必須進行淬火,使表面得到馬氏體,才能實現(xiàn)滲碳的目的。


氮化

操作方法:

利用在500~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。


目 的:

提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:

多用于含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結構鋼,以及碳鋼和鑄鐵,一般氮化層深度為0.025~0.8mm。


碳氮共滲

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操作方法:

向鋼件表面同時滲碳和滲氮。


目 的:

提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:

  • 多用于低碳鋼、低合金結構鋼以及工具鋼制件,一般氮化層深0.02~3mm;

  • 氮化后還要淬火和低溫回火。


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