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化学热处理是经过改动工件表层化学成分、安排和功能的金属热处理工艺。化学热处理与外表热处理不同之处是后者改动了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时刻,从而使工件表层进入碳、氮、硼和铬等元素。进入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的首要办法有渗碳、渗氮、渗金属。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
齿轮淬火冷却介质的选择应同时从以下五个方面加以考虑:钢的碳含量,钢的淬透性高低,齿轮的有效厚度,齿轮的形状复杂程度,允许的变形大小。
当前用于淬火冷却介质主要有各种淬火油、水溶性淬火冷却介质、高压气体、熔盐及水(包括盐水、碱水)等。表1为几种淬火冷却介质的特性和使用范围。
热处理设备过程中的加热和冷却会使金属工件在处理后发生形状和尺寸的改变,增加加工余量的用再加工方法予以消除,变形**差则会引起报废,使已投入的材料和资源损失。工件变形也会影响互换性和减小运行的精密性,造成效率减低,能耗增大和噪声等弊病。为此,热处理零畸变十分重要,这要依靠热处理过程的精确生产来保证。精确生产要靠控制精度高和可靠运行的热处理设备,材料的成分组织及相应的材料热物理性能和工艺性能偏差小来予以保证,从而使同一炉批处理件的质量差异缩小和使不同炉批处理产品质量重现性提高。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用广的金属,而且钢铁显微组织也为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。