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)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝一(yi)般包括加熱(re)、保溫(wen)、冷卻三個(ge)過(guo)程，有(you)時只有(you)加熱(re)和冷卻兩個(ge)過(guo)程。這些過(guo)程互相銜接，不可(ke)間斷。金屬熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝大體(ti)可(ke)分為(wei)整體(ti)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)、表面熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)、局部熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)和化學熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)等。
整體熱處(chu)理
整(zheng)體(ti)熱(re)處(chu)理是對鑄鐵(tie)平臺整(zheng)體(ti)加(jia)熱(re)，然后(hou)以(yi)適(shi)當的速度(du)冷卻，以(yi)改變(bian)其整(zheng)體(ti)力(li)學性能的金(jin)屬熱(re)處(chu)理工藝(yi)。鋼鐵(tie)整(zheng)體(ti)熱(re)處(chu)理大致有退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)和回(hui)(hui)火(huo)(huo)四種基本工藝(yi)。退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)、回(hui)(hui)火(huo)(huo)是整(zheng)體(ti)熱(re)處(chu)理中的“四把(ba)火(huo)(huo)”，其中的淬(cui)火(huo)(huo)與回(hui)(hui)火(huo)(huo)關系密切(qie)，常常配合使(shi)用，缺一不可。
退火：是(shi)將鑄鐵(tie)平(ping)臺加熱到適(shi)當(dang)溫度，根據(ju)材(cai)料和工(gong)件尺寸采用不(bu)同的(de)保(bao)溫時間，然后進行緩慢冷卻，目(mu)的(de)是(shi)使金屬內部組織達(da)到或接近平(ping)衡(heng)狀態，獲得良(liang)好(hao)的(de)工(gong)藝性能和使用性能，或者(zhe)為進一步淬(cui)火作組織準備。
正火(huo)：是將鑄鐵平臺加熱到適宜的(de)溫度后在空氣中冷卻(que)，正火(huo)的(de)效果同退火(huo)相似(si)，只是得到的(de)組織 細，常用于gaishan低碳材料的(de)切削性能，也有時用于對一些要(yao)求不高的(de)零件作為終(zhong)熱處理(li)。
淬(cui)火：是將鑄(zhu)鐵平臺(tai)加熱保溫后，在水(shui)、油或(huo)其它無機鹽、youji水(shui)溶液等淬(cui)冷(leng)介質中快速冷(leng)卻。淬(cui)火后鋼件變硬，但同時變脆(cui)。
回火(huo)：為了降低鋼件的脆(cui)性，將淬火(huo)后的鑄鐵平臺在高(gao)于室溫而低于650℃的(de)某一適當(dang)溫度進(jin)行長(chang)時(shi)間(jian)的(de)保溫，再進(jin)行冷卻。
“四把(ba)火(huo)”隨著加熱溫(wen)度和(he)(he)冷卻方式的(de)不(bu)同，又演變出不(bu)同的(de)熱處(chu)理工藝(yi) 。為了獲得一定的(de)強度和(he)(he)韌性，把(ba)淬火(huo)和(he)(he)高溫(wen)回火(huo)結合起來的(de)工藝(yi)，稱為調(diao)質。某些合金(jin)淬火(huo)形成過飽和(he)(he)固溶體后，將(jiang)其置于室溫(wen)或稍高的(de)適當(dang)溫(wen)度下保持較長時(shi)間，以提高合金(jin)的(de)硬度、強度或電性磁性等。這樣的(de)熱處(chu)理工藝(yi)稱為時(shi)效(xiao)處(chu)理。
把壓力(li)加工形變與(yu)熱處(chu)理(li)youxiao而緊密地結(jie)合(he)起來進行(xing)，使(shi)(shi)鑄鐵(tie)平臺獲得很(hen)好的(de)強度(du)、韌性配合(he)的(de)方法稱為形變熱處(chu)理(li)；在(zai)負壓氣氛(fen)或真空中進行(xing)的(de)熱處(chu)理(li)稱為真空熱處(chu)理(li)，它不(bu)(bu)僅能(neng)使(shi)(shi)工件(jian)不(bu)(bu)氧(yang)化，不(bu)(bu)脫碳，保持處(chu)理(li)后工件(jian)表(biao)面光(guang)潔，提高(gao)平臺的(de)性能(neng)，還(huan)可(ke)以通入滲劑進行(xing)化學熱處(chu)理(li)。
表(biao)面熱處(chu)理
只(zhi)加熱(re)(re)(re)(re)工(gong)件表(biao)(biao)(biao)層(ceng)，以改(gai)變(bian)其(qi)表(biao)(biao)(biao)層(ceng)力(li)學性(xing)能(neng)的(de)金(jin)屬熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理工(gong)藝。為了只(zhi)加熱(re)(re)(re)(re)工(gong)件表(biao)(biao)(biao)層(ceng)而不(bu)使(shi)過(guo)多的(de)熱(re)(re)(re)(re)量傳(chuan)入(ru)工(gong)件內部(bu)，使(shi)用(yong)的(de)熱(re)(re)(re)(re)源須具有高的(de)nengliang密度，即在單(dan)位面積(ji)的(de)工(gong)件上(shang)給予較大的(de)reneng，使(shi)工(gong)件表(biao)(biao)(biao)層(ceng)或局部(bu)能(neng)短時或瞬(shun)時達(da)到高溫。表(biao)(biao)(biao)面熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理的(de)主(zhu)要(yao)方法有火焰淬火和感(gan)(gan)應(ying)加熱(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)處(chu)理，常用(yong)的(de)熱(re)(re)(re)(re)源有氧乙(yi)炔(gui)或氧丙烷等(deng)火焰、感(gan)(gan)應(ying)電流、激光和電子束(shu)等(deng)。
化學熱處理
通(tong)過改變工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分、組織(zhi)和(he)性能的(de)金屬熱(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理與表(biao)(biao)面(mian)熱(re)處(chu)(chu)理不同之處(chu)(chu)是(shi)后者改變了工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層的(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理是(shi)將工(gong)件(jian)放在含碳、氮或其它合金元素的(de)介質(氣體(ti)、液體(ti)、固體(ti))中加熱(re)，保溫較長時(shi)間(jian)，從而使(shi)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層滲(shen)入(ru)碳、氮、硼和(he)鉻等(deng)元素。滲(shen)入(ru)元素后，有時(shi)還要進(jin)行其它熱(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝如(ru)淬火及回火。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理的(de)主要方(fang)法(fa)有滲(shen)碳、滲(shen)氮、滲(shen)金屬。
熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)是鑄(zhu)鐵(tie)平臺(tai)制造過(guo)(guo)程中的重(zhong)要工序之(zhi)一。它可(ke)以(yi)控制工件的各種(zhong)性能 ，如耐磨(mo)、 、磁性能等。還可(ke)以(yi)gaishan毛(mao)坯的組(zu)織和應力狀(zhuang)態，以(yi)利于進行各種(zhong)冷、熱(re)(re)加工。例如白(bai)口鑄(zhu)鐵(tie)經過(guo)(guo)長(chang)時間退火處(chu)(chu)理(li)可(ke)以(yi)獲得可(ke)鍛鑄(zhu)鐵(tie)，提(ti)高塑(su)性；平臺(tai)采用(yong)(yong)正確的熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)工藝，使用(yong)(yong)壽命(ming)可(ke)以(yi)比不(bu)經熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)的平臺(tai)成倍或幾(ji)十(shi)倍地提(ti)高。
回火的作(zuo)用在于(yu)：
① 提高組織穩定(ding)性，使(shi)鑄鐵平臺(tai)在使(shi)用過程中不再發(fa)生組織轉變，從(cong)而使(shi)平臺(tai)幾何尺寸和性能(neng)保(bao)持穩定(ding)。
② xiaochu內應力(li)，以便(bian)gaishan工件(jian)的使用(yong)性能并(bing)穩定工件(jian)幾何(he)尺寸(cun)。
③ 調整(zheng)平臺的力學(xue)性能以滿足使用要求。
回(hui)火(huo)之所以具有這些作用(yong)，是因為溫度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時，原(yuan)子活(huo)動能(neng)力(li)增強，鋼鐵中的(de)(de)鐵、碳和(he)其他合(he)(he)金元素的(de)(de)原(yuan)子可以較快地(di)進行擴散，實現原(yuan)子的(de)(de)重新排(pai)列組(zu)合(he)(he)，從而(er)使不(bu)穩定(ding)的(de)(de)不(bu)平衡組(zu)織逐步轉(zhuan)變為穩定(ding)的(de)(de)平衡組(zu)織。內應力(li)的(de)(de)xiaochu還(huan)與溫度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時金屬(shu)強度(du)(du)(du)(du)降低有關。一般鑄鐵平臺回(hui)火(huo)時，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和(he)強度(du)(du)(du)(du)下降，塑性(xing)提(ti)高(gao)。回(hui)火(huo)溫度(du)(du)(du)(du)越高(gao)，這些力(li)學性(xing)能(neng)的(de)(de)變化越大。有些合(he)(he)金元素含量較高(gao)的(de)(de)合(he)(he)金鋼，在某一溫度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍回(hui)火(huo)時，會析(xi)出一些顆粒細小(xiao)的(de)(de)金屬(shu)化合(he)(he)物，使強度(du)(du)(du)(du)和(he)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)上升(sheng)。這種現象稱(cheng)為二次(ci)硬(ying)化。
力(li)學性(xing)能(neng)：隨著回(hui)火(huo)溫度的升高，硬(ying)度、強(qiang)度下降，塑性(xing)韌性(xing)升高。
