?熱處理通常不會(huì)改變工件的形狀和整體化學(xué)成分,而是通過改變工件的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)或改變工件表面的化學(xué)成分,從而賦予或改善工件的性能,其特征在于通過改善工件的內(nèi)部質(zhì)量,這通常是肉眼看不到的。
熱處理的作用是改善材料的機(jī)械性能,消除殘余應(yīng)力并提高金屬的可加工性。根據(jù)熱處理的不同目的,熱處理工藝可分為兩大類:預(yù)備熱處理和終熱處理。
1.制備熱處理
預(yù)備熱處理的目的是提高加工性能,消除內(nèi)部應(yīng)力并為終熱處理準(zhǔn)備良好的冶金結(jié)構(gòu)。熱處理工藝包括退火,正火,時(shí)效,淬火和回火。
退火和正火用于熱加工毛坯。對(duì)于碳含量大于0.5%的碳素鋼和合金鋼,通常采用退火處理以降低其硬度并易于切割;對(duì)于碳含量小于0.5%的碳素鋼和合金鋼,采用正火處理,以防止低硬度切削時(shí)刀刃粘連。退火和正火通常安排在毛坯制造之后和粗加工之前進(jìn)行。它可以細(xì)化晶粒和均勻的結(jié)構(gòu)并為將來的熱處理做準(zhǔn)備。
時(shí)效處理主要用于消除因粗加工和機(jī)械加工而產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。為了避免過多的運(yùn)輸工作量,可以在精密加工具有一般精度的零件之前安排時(shí)效處理。但是,應(yīng)為零件安排兩次或多次時(shí)效處理。簡單的零件通常不會(huì)老化。
除鑄件外,對(duì)于某些剛性精密零件(如精密螺絲),為了消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力并穩(wěn)定零件的加工精度,還對(duì)一些軸零件進(jìn)行了加工,并在矯直后進(jìn)行時(shí)效處理也需要。
淬火和回火是淬火后的高溫回火處理??色@得均勻細(xì)密的回火索氏體組織,可為減少表面淬火和氮化處理過程中的形變做準(zhǔn)備。因此,淬火和回火也可以用作預(yù)備熱處理。由于零件在淬火和回火后具有更好的綜合機(jī)械性能,因此一些對(duì)硬度和耐磨性要求不高的零件也可以用作終熱處理工藝。
2.終熱處理
熱處理的終目的是改善機(jī)械性能,例如硬度,耐磨性和強(qiáng)度。
淬火有表面淬火和整體淬火。表面淬火因其變形,氧化和脫碳小而被廣泛使用。此外,表面淬火還具有高外部強(qiáng)度,良好的耐磨性,良好的內(nèi)部韌性和強(qiáng)的抗沖擊性的優(yōu)點(diǎn)。為了改善表面淬火零件的機(jī)械性能,通常需要諸如淬火和回火或正火的熱處理作為準(zhǔn)備熱處理。
滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼。,增加零件表面的碳含量。淬火后,表層獲得較高的硬度,而心臟仍保持一定的強(qiáng)度,韌性和可塑性。滲碳分為滲碳和部分滲碳。進(jìn)行部分滲碳時(shí),滲碳零件應(yīng)是不可滲透的。由于滲碳淬火變形大,滲碳深度一般在0.5?2mm之間,滲碳過程通常安排在半精加工和精加工之間。
當(dāng)使用部分滲碳部分的滲碳部分來增加余量時(shí),應(yīng)去除滲碳層的切除過程。去除多余的滲碳層的過程應(yīng)安排在滲碳之后和淬火之前。
滲氮是一種使氮原子滲入金屬表面以獲得一層氮化合物的方法。滲氮層可以提高零件的硬度,耐磨性,疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。為了減少氮化過程中的變形,通常需要高溫回火以消除切割后的應(yīng)力。由于滲氮處理溫度低,變形小,滲氮層薄,應(yīng)盡量安排滲氮工藝。