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一組圖看懂鋼鐵熱處理工藝(下) 發(fā)布時(shí)間:2018-05-15   瀏覽量:4510次

上期,我們介紹了熱處理工藝的一些基本知識(shí),及退火、正火等熱處理工藝的內(nèi)容,下面我們繼續(xù)來(lái)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(guò)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(zhǔn)備等;

  • 使合金中各種相充分溶解,強(qiáng)化固溶體,并提高韌性及抗蝕性能;

  • 消除應(yīng)力與軟化,以便繼續(xù)加工或成型。

應(yīng)用要點(diǎn):

固溶溫度應(yīng)根據(jù)合金使用溫度進(jìn)行調(diào)整,使用環(huán)境溫度越高則固溶溫度也應(yīng)更高;對(duì)于過(guò)飽和度低的合金通常選擇較快的冷卻速度,對(duì)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(zhuǎn)換為馬氏體,從而提高鋼件的硬度、強(qiáng)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(yīng)用要點(diǎn):

  • 鋼件淬火后應(yīng)立即進(jìn)行冷處理,然后再經(jīng)低溫回火,以消除低溫冷卻時(shí)的內(nèi)應(yīng)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(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過(guò)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(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)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(dāng)達(dá)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(qiáng)度,心部仍保持韌性狀態(tài)。


應(yīng)用要點(diǎn): 


  • 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(yīng)加熱表面淬火

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操作方法:

將鋼件放入感應(yīng)器中,使鋼件表層產(chǎn)生感應(yīng)電流,在極短的時(shí)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(qiáng)度,心部保持韌性狀態(tài)。

應(yīng)用要點(diǎn):

  • 多用于中碳鋼和中堂合金結(jié)構(gòu)鋼制件;

  • 由于肌膚效應(yīng),高頻感應(yīng)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(xué)熱處理


化學(xué)熱處理是通過(guò)改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學(xué)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(zhǎng)時(shí)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(qiáng)度,心部仍然保持韌性狀態(tài)。


應(yīng)用要點(diǎn):

  • 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(jìn)行淬火,使表面得到馬氏體,才能實(shí)現(xiàn)滲碳的目的。


氮化

操作方法:

利用在500~600度時(shí)氨氣分解出來(lái)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(qiáng)度以及抗蝕能力。

應(yīng)用要點(diǎn):

多用于含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結(jié)構(gòu)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(shí)滲碳和滲氮。


目 的:

提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及抗蝕能力。

應(yīng)用要點(diǎn):

  • 多用于低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)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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