淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、**水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但一起变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在**室温而低于650℃的某一恰当温度进行长时刻的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是全体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合运用,缺一不行。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了取得必定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的恰当温度下坚持较长时刻,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
常见概念
1.正火:将钢材或钢件加热到临界点Ac3(对于亚共析钢)或Accm(过共析钢)以上30℃—50℃,保温适当时间后,在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺为正火.
正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+Fe3CⅡ正火与完全退火的主要差别在于冷却速度快些,目的是让钢组织正常化,亦称常化处理。
2.退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20-40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
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。
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生产来保证。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类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每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。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
热处理设备和工艺过程的可靠性取决于机械动作、电器元件、仪器仪表、传感器以及整个系统的可靠性,这个问题一直是困扰我国热处理工艺水平和装备发展的瓶颈。而今,控制元器件及其控制系统得到了很大的发展,市场供应和服务也是越来越方便,在国内即可买到国外的高质量产品,同时国内产品也有了长足的发展,用户可根据实际需求情况选择产品的档次。从淬火机床开始进入中国市场以来,国内热处理方面人士根据目前国内经济条件、交通方面、市场领域和机遇条件等方面通过综合分析说明:就目前大形势下,国内模具热处理设备制造行业的发展已经呈现出明显的内陆、沿海的差异,特别是在这些年来世界经济的影响下,很多模具制造业已经在悄悄进行着升级转型,这段时间中就出现了很大的地域差别。
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