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熱處理工藝具體介紹 表面淬火 鋼表面淬火 有些零件在工件時(shí)在受扭轉(zhuǎn)和彎曲等交變負(fù)荷、沖擊負(fù)荷作用下，它表面層承受著比心部更高應(yīng)力。在受摩擦場所，表面層還不停地被磨損，所以對部分零件表面層提出高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性和高疲憊極限等要求，只有表面強(qiáng)化才能滿足上述要求。因?yàn)楸砻娲慊鸷凶冃涡?、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，所以在生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛。 依據(jù)供熱方法不一樣，表面淬火關(guān)鍵有感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火等。 感應(yīng)加熱表面淬火 感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流16mn焊管廠而將工件進(jìn)行加熱。感應(yīng)加熱表面淬火和一般淬火比含有以下優(yōu)點(diǎn)： 1。熱源在工件表層，加熱速度快，熱效率高 2。工件因不是整體加熱，變形小 3。工件加熱時(shí)間短，表面氧化脫碳量少 4。工件表面硬度高，缺口敏感性小，沖擊韌性、疲憊強(qiáng)度和耐磨性等全部有很大提升。有利于發(fā)揮材料地潛力，節(jié)省材料消耗，提升零件使用壽命 5。設(shè)備緊湊，使用方便，勞動條件好 6。便于機(jī)械化和自動化 7。不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱和化學(xué)熱處理等。 感應(yīng)加熱基礎(chǔ)原理 將工件放在感應(yīng)器中，當(dāng)感應(yīng)器中經(jīng)過交變電流控制電纜報(bào)價(jià)時(shí)，在感應(yīng)器周圍產(chǎn)生和電流頻率相同交變磁場，在工件中對應(yīng)地產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，在工件表面形成感應(yīng)電流，即渦流。這種渦流在工件電阻作用下，電能轉(zhuǎn)化為熱能，使工件表面溫度達(dá)成淬火加熱溫度，可實(shí)現(xiàn)表面淬火。 感應(yīng)表面淬火后性能 1。表面硬度：經(jīng)高、中頻感應(yīng)加熱表面淬火工件，其表面硬度往往比一般淬火高2～3個單位（HRC）。 2。耐磨性：高頻淬火后工件耐磨性比一般淬火要高。這關(guān)鍵是因?yàn)榇阌矊玉R氏體晶粒細(xì)小，碳化物彌散度高，和硬度比較高，表面高壓應(yīng)力等綜合結(jié)果。 3。疲憊強(qiáng)度：高、中頻表面淬火使疲憊強(qiáng)度大為提升，缺口敏感性下降。對一樣材料工件，硬化層深度在一定范圍內(nèi)，隨硬化層深度增加而疲憊強(qiáng)度增加，但硬化層深度過深時(shí)表層是壓應(yīng)力，所以硬化層深度增打疲憊強(qiáng)度反而下降，并使工件脆性增加。通常硬化層深δ＝（10～20）％D。較為適宜，其中D。為工件有效直徑。 退火工藝 退火是將金屬和合金加熱到合適溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體；共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總而言之退火組織是靠近平衡狀態(tài)組織。 退火目標(biāo) ①降低鋼硬度，提升塑性，以利于切削加工及冷變形加工。 ②細(xì)化晶粒，消除因鑄、鍛、焊引發(fā)組織缺點(diǎn)，均勻鋼組織和成份，改善鋼性能或?yàn)橐院鬅崽幚碜鹘M織準(zhǔn)備。 ③消除鋼中內(nèi)應(yīng)力，以預(yù)防變形和開裂。 退火工藝種類 ①均勻化退火（擴(kuò)散退火） 均勻化退火是為了降低金屬鑄錠、鑄件或鍛坯化學(xué)成份偏析和組織不均勻性，將其加熱到高溫，長時(shí)間保持，然后進(jìn)行緩慢冷卻，以化學(xué)成份和組織均勻化為目標(biāo)退火工藝。 均勻化退火加熱溫度通常為AC3＋（150～200℃），即1050～1150℃，保溫時(shí)間通常為10～15H，以確保擴(kuò)散充足進(jìn)行，大道消除或降低北京到上海物流專線成份或組織不均勻目標(biāo)。因?yàn)閿U(kuò)散退火加熱溫度高，時(shí)間長，晶粒粗大，為此，擴(kuò)散退火后再進(jìn)行完全退火或正火，使組織重新細(xì)化。 ②完全退火 完全退火又稱為重結(jié)晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，取得靠近平衡狀態(tài)組織退火工藝。 完全退火關(guān)鍵用于亞共析鋼，通常是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們焊接構(gòu)件。完全退火不適適用于過共析鋼，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到ACM以上，在緩慢冷卻時(shí)，滲碳體會沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，造成材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。 完全退火加熱溫度碳鋼通常為AC3＋（30～50℃）；合金鋼為AC3＋（500～70℃）；保溫時(shí)間則要依據(jù)鋼材種類、工件尺寸、裝爐量、所選擇設(shè)備型號等多個原因確定。為了確保過冷奧氏體完全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變，完全退火冷卻必需是緩慢，隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。 ③不完全退火 不完全退火是將鐵碳合金加熱到AC1～AC3之間溫度，達(dá)成不完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻退火工藝。 不完全退火關(guān)鍵適適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等，其目標(biāo)是細(xì)化組織和降低硬度，加熱溫度為AC1＋（40～60）℃，保溫后緩慢冷卻。 ④等溫退火 等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于AC3（或AC1）溫度，保持合適時(shí)間后，較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織，然后在空氣中冷卻退火工藝。 等溫退火工藝應(yīng)用于中碳合金鋼和低合金鋼，其目標(biāo)是細(xì)化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為AC3＋（30～50）℃，過共析鋼加熱溫度為AC3＋（20～40）℃，保持一定時(shí)間，隨爐冷至稍低于AR3溫度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，然后出爐空冷。等溫退火組織和硬度比完全退火更為均勻。 ⑤球化退火 球化退火是使鋼中碳化物球化而進(jìn)行退火工藝。將鋼加熱到AC1以上20～30℃，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基體多工位冷鐓機(jī)上均勻分布球狀或顆粒狀碳化物組織。 球化退火關(guān)鍵適適用于共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鑄造后空冷，所得組織是片層狀珠光體和網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也輕易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到是球狀珠光體組織，其中滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不僅硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時(shí)工件變形和開裂傾向小。另外對于部分需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）亞共析鋼有時(shí)也可采取球化退火。 球化退火加熱溫度為AC1＋（20～40）℃或ACM－（20～30）℃，保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時(shí)奧氏化是“不完全”，只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少許過剩碳化物溶解。所以，它不可能消除網(wǎng)狀碳化物汽水分離器，如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則在球化退火前須優(yōu)異行正火，將其消除，才能確保球化退火正常進(jìn)行。 球化退火工藝方法很多，最常見兩種工藝是一般球化退火和等溫球化退火。一般球化退火是將鋼加熱到AC1以上20～30℃，保溫合適時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻，冷到500℃左右出爐空冷。等溫球化退火是和一般球化退火工藝一樣加熱保溫后，隨爐冷卻到略低于AR1溫度進(jìn)行等溫，等溫時(shí)間為其加熱保溫時(shí)間1。5倍。等溫后隨爐冷至500℃左右出爐空冷。和一般球化退火相比，球化退火不僅可縮短周期，而且可使球化組織均勻，并能嚴(yán)格地控制退火后硬度。 ⑥再結(jié)晶退火（中間退火） 再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持合適時(shí)間，使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻等軸晶粒，以消除形變強(qiáng)化和殘余應(yīng)力熱處理工藝。 ⑦去應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火是為了消除因?yàn)樗苄孕巫兗庸?、焊接等而造成和鑄件內(nèi)存在殘余應(yīng)力而進(jìn)行退火工藝。 鑄造、鑄造、焊接和切削加工后工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力，如不立即消除，將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形，影響工件精度。采取去應(yīng)力退火消除加工過程中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力十分關(guān)鍵。 去應(yīng)力退火加熱溫度低于相變溫度A1，所以，在整個熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力關(guān)鍵是經(jīng)過工件在保溫和緩冷過程中消除。為了使工件內(nèi)應(yīng)力消除得更根本，在加熱時(shí)應(yīng)控制加熱溫度。通常是低溫進(jìn)爐，然后以100℃／H左右得加熱速度加熱到要求溫度。焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃。保溫時(shí)間視情況而定，通常為2～4H。鑄件去應(yīng)力退火保溫時(shí)間取上限，冷卻速度控制在（20～50）℃／H，冷至300℃以下才能出爐空冷。 正火工藝 正火工藝是將鋼件加熱到AC3（或ACM）以上30～50℃，保溫合適時(shí)間后，在靜止空氣中冷卻熱處理工藝。把鋼件加熱到AC3以上100～150℃正火則稱為高溫正火。 對于中、低碳鋼鑄、鍛件正火關(guān)鍵目標(biāo)是細(xì)化組織。和退火相比，正火后珠光體片層較細(xì)、鐵素體晶粒也比較細(xì)小，所以強(qiáng)度和硬度較高。 低碳鋼因?yàn)橥嘶鸷笥捕忍?，切削加工時(shí)產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，切削性能差，經(jīng)過正火提升硬度，可改善切削性能，一些中碳結(jié)構(gòu)鋼零件可用正火替換調(diào)質(zhì)，簡化熱處理工藝。 過共析鋼正火加熱刀ACM以上，使原先呈網(wǎng)狀滲碳體全部溶入到奧氏體，然后用較快速度冷卻，抑制滲碳體在奧氏體晶界析出，從而能消除網(wǎng)狀碳化物，改善過共析鋼組織。 焊接件要求焊縫強(qiáng)度零件用正火來改善焊縫組織，確保球墨管現(xiàn)貨焊縫強(qiáng)度。 在熱處理過程中返修零件必需正火處理，要求力學(xué)性能指標(biāo)結(jié)構(gòu)零件必需正火后進(jìn)行調(diào)質(zhì)才能滿足力學(xué)性能要求。中、高合金鋼和大型鍛件正火后必需加高溫回火來消除正火時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 有些合金鋼在鑄造時(shí)產(chǎn)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變，形成硬組織。為了消除這種不良組織采取正火時(shí)，比正常正火溫度高20℃左右加熱保溫進(jìn)行正火。 正火工藝沖擊器比較簡便，有利于采取鑄造余熱正火，可節(jié)省能源和縮短生產(chǎn)周期。 正火工藝和操作不妥也產(chǎn)生組織缺點(diǎn)，和退火相同，補(bǔ)救方法基礎(chǔ)相同。

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