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钢材热处理的工艺有哪些?起什么作用?
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:709

钢材热处理的工艺有哪些?起什么作用?热处理是钢在固态下加热到预定的温度,保持一定的时间,然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是:加热-----保温------冷却。
热处理的目的是:改变钢的内部组织结构,从而改善工件的工艺性能、使用性能,挖掘钢材的潜力,延长零件的使用寿命,提高产品质量。节约材料和能源。
1、碳钢的普通热处理工艺方法 
1)钢的退火 
钢的退火通常是把钢加热到临界温度ac1或ac3线以上,保温一段时间,然后缓慢地随炉冷却。此时,奥氏体在高温区发生分解,从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢(如40、45钢)经退火后消除了残余应力,组织稳定,硬度较低(hb180~220)有利于下一步进行切削加工。 
2)钢的正火 
钢的正火通常是把钢加热到临界温度ac3或accm线以上,保温一段时间,然后进行空冷。由于冷却速度稍快,与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多,且片层较细密,故性能有所改善,细化了晶粒,改善了组织,消除了残余应力。对低碳钢来说,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光洁度;对于高碳钢,则正火可消除网状渗碳体,为下一步球化退火及淬火作好组织准备。 
3)钢的淬火 
钢的淬火通常是把钢加热到临界温度ac1或ac3线以上,保温一段时间,然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(v冷>v临),以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。 
4)钢的回火 
钢的回火通常是把淬火钢重新加热至ac1线以下的一定温度,经过适当时间的保温后,冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂,一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度,甚至开裂。因此,淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。 
2、碳钢普通热处理工艺 
1)加热温度 
碳钢普通热处理的加热温度,原则上按加热到临界温度ac1或ac3线以上30~50℃选定。但生产中,应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高,否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低,也达不到要求。 
表2-1碳钢普通热处理的加热温度 
方 法   加 热 温 度 (℃)    应用范围 
退 火    ac3 (20~60)        亚共析钢完全退火 
         ac1 (20~40)        过共析钢球化退火 
正 火    ac3 (50~100)       亚共析钢 
         accm (30~50)       过共析钢 
淬 火    ac3 (30~70)         亚共析钢 
          ac1 (30~70)        过共析钢 
回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件 
中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件 
高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件
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