鑄鐵平臺質量的靈魂——熱處理知識解析
2019年05月22日
新聞詳情
鑄鐵平臺熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變鑄鐵平臺的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或gaishan工件的使用性能。其 點是gaishan工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。
熱(re)(re)處理(li)(li)工藝一(yi)般包括(kuo)加熱(re)(re)、保溫、冷卻三個過程，有時只(zhi)有加熱(re)(re)和冷卻兩(liang)個過程。這些過程互相(xiang)銜接，不可(ke)間斷。金屬熱(re)(re)處理(li)(li)工藝大體可(ke)分為(wei)整體熱(re)(re)處理(li)(li)、表面熱(re)(re)處理(li)(li)、局部熱(re)(re)處理(li)(li)和化學(xue)熱(re)(re)處理(li)(li)等。
整體熱處理
整體(ti)(ti)熱處理是(shi)對鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)整體(ti)(ti)加熱，然后以適當的(de)速度(du)冷卻，以改(gai)變(bian)其(qi)(qi)整體(ti)(ti)力學性能的(de)金屬熱處理工藝(yi)。鋼鐵整體(ti)(ti)熱處理大致有退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)和回(hui)火(huo)(huo)(huo)四(si)種基本工藝(yi)。退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)(huo)是(shi)整體(ti)(ti)熱處理中的(de)“四(si)把火(huo)(huo)(huo)”，其(qi)(qi)中的(de)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)與回(hui)火(huo)(huo)(huo)關(guan)系密切，常(chang)(chang)常(chang)(chang)配(pei)合使用(yong)，缺(que)一不可。
退火(huo)：是(shi)將鑄鐵平臺加熱到適當溫度，根據(ju)材(cai)料和工件尺寸采用不同(tong)的(de)(de)保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的(de)(de)是(shi)使金(jin)屬內部組織達到或(huo)(huo)接近(jin)平衡狀態，獲得良好(hao)的(de)(de)工藝(yi)性能和使用性能，或(huo)(huo)者為進一步淬(cui)火(huo)作組織準備。
正火(huo)：是(shi)將鑄(zhu)鐵平臺加熱到適宜的(de)(de)溫(wen)度后(hou)在(zai)空氣中冷(leng)卻，正火(huo)的(de)(de)效果同退(tui)火(huo)相似，只是(shi)得到的(de)(de)組織 細，常(chang)用于gaishan低碳材料的(de)(de)切削(xue)性能(neng)，也(ye)有時用于對(dui)一(yi)些要(yao)求不(bu)高的(de)(de)零件作為終熱處理。
淬火：是將鑄鐵平臺加熱(re)保(bao)溫后，在水(shui)、油或(huo)其它無機鹽、youji水(shui)溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼(gang)件變(bian)硬，但同時(shi)變(bian)脆。
回(hui)火：為了(le)降(jiang)低鋼件的脆性，將淬火后的鑄鐵平臺在(zai)高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進(jin)行(xing)長時間(jian)的保溫，再進(jin)行(xing)冷卻。
“四把火”隨著加(jia)熱溫度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)冷卻方式的(de)不同，又(you)演變出不同的(de)熱處理工(gong)藝 。為了獲得一定的(de)強度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)韌性(xing)，把淬火和(he)(he)高溫回火結合(he)起來(lai)的(de)工(gong)藝，稱為調質。某些合(he)金淬火形成(cheng)過飽和(he)(he)固溶體(ti)后，將其置于(yu)室溫或稍高的(de)適當溫度(du)(du)(du)(du)下保持較長(chang)時間，以提高合(he)金的(de)硬度(du)(du)(du)(du)、強度(du)(du)(du)(du)或電性(xing)磁性(xing)等(deng)。這樣的(de)熱處理工(gong)藝稱為時效處理。
把壓(ya)力加工形(xing)變與熱處(chu)(chu)理(li)youxiao而(er)緊(jin)密地結合起(qi)來進行(xing)，使(shi)鑄鐵(tie)平(ping)臺(tai)(tai)獲得很(hen)好的強度、韌(ren)性(xing)配合的方法稱為形(xing)變熱處(chu)(chu)理(li)；在負(fu)壓(ya)氣氛或真(zhen)空中(zhong)進行(xing)的熱處(chu)(chu)理(li)稱為真(zhen)空熱處(chu)(chu)理(li)，它不僅(jin)能使(shi)工件(jian)不氧(yang)化，不脫碳(tan)，保持(chi)處(chu)(chu)理(li)后工件(jian)表面光潔，提高(gao)平(ping)臺(tai)(tai)的性(xing)能，還可以通入(ru)滲劑進行(xing)化學熱處(chu)(chu)理(li)。
表面(mian)熱處理
只加(jia)熱(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表層(ceng)，以改(gai)變其(qi)表層(ceng)力學性(xing)能的(de)金屬熱(re)處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝。為(wei)了只加(jia)熱(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表層(ceng)而不使過多(duo)的(de)熱(re)量傳入工(gong)(gong)(gong)件(jian)內部，使用的(de)熱(re)源須具有高(gao)的(de)nengliang密度，即在單位面積的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)上給予較大的(de)reneng，使工(gong)(gong)(gong)件(jian)表層(ceng)或局部能短時或瞬時達到(dao)高(gao)溫。表面熱(re)處理(li)的(de)主要方法有火焰(yan)淬火和感(gan)應(ying)加(jia)熱(re)熱(re)處理(li)，常用的(de)熱(re)源有氧乙炔或氧丙(bing)烷(wan)等火焰(yan)、感(gan)應(ying)電流、激光和電子束等。
化學熱(re)處理(li)
通過改變工(gong)件表層(ceng)化學成分、組織和性能的(de)金屬熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝。化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理與(yu)表面熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理不(bu)同(tong)之處(chu)(chu)(chu)是后者改變了(le)工(gong)件表層(ceng)的(de)化學成分。化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理是將工(gong)件放在(zai)含碳、氮或(huo)其它(ta)合金元素(su)的(de)介質(zhi)(氣(qi)體、液體、固體)中加熱(re)(re)，保溫較(jiao)長時間(jian)，從(cong)而使工(gong)件表層(ceng)滲入碳、氮、硼(peng)和鉻等(deng)元素(su)。滲入元素(su)后，有時還要進(jin)行其它(ta)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝如淬火及回火。化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理的(de)主(zhu)要方(fang)法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱(re)處理是鑄鐵(tie)平臺(tai)制造(zao)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)重要工(gong)序(xu)之一。它可(ke)(ke)以(yi)(yi)控制工(gong)件的(de)(de)各種(zhong)性能(neng) ，如(ru)耐磨(mo)、 、磁性能(neng)等。還可(ke)(ke)以(yi)(yi)gaishan毛坯(pi)的(de)(de)組(zu)織和應力狀態(tai)，以(yi)(yi)利(li)于進行各種(zhong)冷(leng)、熱(re)加工(gong)。例如(ru)白(bai)口(kou)鑄鐵(tie)經過(guo)長(chang)時間退火處理可(ke)(ke)以(yi)(yi)獲得可(ke)(ke)鍛(duan)鑄鐵(tie)，提(ti)高(gao)塑(su)性；平臺(tai)采用(yong)正確的(de)(de)熱(re)處理工(gong)藝(yi)，使(shi)用(yong)壽命可(ke)(ke)以(yi)(yi)比不經熱(re)處理的(de)(de)平臺(tai)成倍(bei)(bei)或幾十倍(bei)(bei)地提(ti)高(gao)。
回火的(de)作(zuo)用在于：
① 提高組(zu)織(zhi)(zhi)穩(wen)定性，使(shi)鑄(zhu)鐵平(ping)(ping)臺在使(shi)用過程中不再發生組(zu)織(zhi)(zhi)轉變，從(cong)而使(shi)平(ping)(ping)臺幾(ji)何尺寸和(he)性能保持穩(wen)定。
② xiaochu內應力，以便gaishan工件的使用性能并穩定工件幾何尺寸。
③ 調(diao)整平(ping)臺的力(li)學性(xing)能以滿(man)足使用要求(qiu)。
回火(huo)之所以具有這些作用，是因為(wei)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時(shi)(shi)，原(yuan)(yuan)子(zi)活(huo)動(dong)能(neng)力增強(qiang)，鋼鐵(tie)中的(de)鐵(tie)、碳和(he)其他合(he)金(jin)(jin)元素的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)可以較(jiao)快地進行(xing)擴(kuo)散(san)，實現原(yuan)(yuan)子(zi)的(de)重新排(pai)列組(zu)(zu)合(he)，從而使不(bu)穩定的(de)不(bu)平衡組(zu)(zu)織逐步轉變為(wei)穩定的(de)平衡組(zu)(zu)織。內(nei)應力的(de)xiaochu還與溫(wen)度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時(shi)(shi)金(jin)(jin)屬強(qiang)度(du)(du)(du)(du)降低有關。一般鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)回火(huo)時(shi)(shi)，硬度(du)(du)(du)(du)和(he)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)下(xia)降，塑性提高(gao)。回火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)越高(gao)，這些力學性能(neng)的(de)變化(hua)越大(da)。有些合(he)金(jin)(jin)元素含量較(jiao)高(gao)的(de)合(he)金(jin)(jin)鋼，在某一溫(wen)度(du)(du)(du)(du)范圍回火(huo)時(shi)(shi)，會析出一些顆(ke)粒細小(xiao)的(de)金(jin)(jin)屬化(hua)合(he)物，使強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)硬度(du)(du)(du)(du)上(shang)升(sheng)。這種現象稱為(wei)二次硬化(hua)。
力(li)學性(xing)能：隨著(zhu)回(hui)火(huo)溫度(du)的升高，硬度(du)、強度(du)下降，塑(su)性(xing)韌性(xing)升高。
