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热处理工艺一般包含加热、保温、冷却三个进程,有时只有加热和冷却两个进程。这些进程相互衔接,不行间断。加热是热处理的重要工序。
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。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度较快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
安全防护
(1)制定和执行电气设备用电安全规程,包括开启炉门电气的联销、炉壳的接地、防止触电的保护、高频设备的屏蔽、高压电的漏电防护及控制柜的保护等,以保证人和设备的安全。生产操作地应采取绝缘的劳动措施和配备防护用品。
(2)燃料炉和可控气氛炉应防爆,包括防止煤气和可控气氛回火和熄火,防止煤气和可控气氛泄露,防止可控气氛炉排气工艺操作不当引起爆炸,防止可控气氛炉和煤气炉停炉后残存在炉内可燃气氛意外被点*炸。为此应设立相应的控制装置。
(3)防止在高温作业下被和,配备必要的劳动保护用品。
(4)防止有害物料早报管、搬运、使用以及物料的有害反应产物对操作者的直接伤害,建立相应的操作、保管规程。
(5)防止喷砂等工序产生粉尘的直接伤害。设备应密闭和抽风除尘。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
热处理设备是对工件进行退火、回火、淬火、加热等热处理工艺操作的设备。