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机械热处理知识整理

创建时间:2020-09-18   来源:  阅读量:4180
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关键词:热处理

 

金属热处理,一般用于改善毛坯在后续工序中的工艺性能,或使工件获得优良的使用性能。

热处理是机械制造中的重要工艺之一,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,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。

 

齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

 

金属显微金相组织复杂,而且在不同的条件下金相会不同。金相不同,性能就会不同。而且金相组织可以通过热处理进行改变和控制。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁的热处理也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。下图是钢铁主要的几种金相组织(将钢材取样,经过打磨、抛光,最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后,在金相显微镜下观察到的组织)。

 

金属热处理工艺大体可分为整体处理、表面处理和化学热处理三大类,如下图。

 

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,可获得不同的金相组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。

 

整体热处理(Bulk Heat Treatment

 

整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其围观金相机构从而改变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。

 

整体热处理(Bulk Heat Treatment

 

整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其围观金相机构从而改变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。

 

退火(Annealing

 

退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,或者是使前道工序产生的内部应力得以释放,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。以45号钢为例,退火后的金相为奥氏体,退火后变得太软,一般45钢都不做退火处理。

 

正火(Normalization

 

正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。以45号正火后金相为奥氏体+珠光体。

 

淬火(Quenching

 

淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。后钢件变硬,但同时变脆。以45号钢为例,很少单单淬火,因为它难得到想要的硬度。

 

回火(Tempering

回火是为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。

 

调质(Quenching-Tempering

 

为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺。以45号钢为例,淬火后得到马氏体,接着回火得到索氏体。这样,就能使材料得到较高的强度, 又有优良的韧性、塑性、切削性能。


常见的金属使用的热处理方法

牌号可焊高温用碳素钢(WCB WCC  WCA  A105

热处理采用正火,热处理温度在900-920

不锈钢.17-4PH ,热处理方式采用固溶及沉淀硬化,固溶1040℃±15

磁芯材质LP2,热处理方式采用淬火加回火,淬火910-940℃  回火593-649

耐热钢锻件F11 F22,热处理采用正火加回火,正火900-920℃,回火675

锻件用材料F6a 热处理采用正火加回火,正火1010-1050℃  一次回火675℃  二次回火625

F304 F304L F316 F316L ,热处理采用固溶,热处理温度1040-1100

F51 F53,热处理采用固溶,温度1040-1080

F55 热处理采用固溶,温度1100-1140

F347F321 热处理采用固溶加稳定化处理,固溶温度1040℃±10℃,稳定化870-900

LF1 热处理采用淬火加回火,淬火900-920℃  回火620-650

LF2 LF3 热处理采用淬火加回火,淬火950-970℃  回火593-649

CF3 CF3M CF8 CF8M 热处理采用固溶,温度在1040-1100

LCB LCC LC1 热处理采用淬火加回火,淬火900-920℃,回火620-650

LC2 LC3  热处理采用淬火加回火,淬火950-970℃,回火620-650

WC9  热处理采用正火加回火,正火950℃±10℃,回火680-730

C5C12  热处理采用正火加回火,正火950-970℃,回火680-730

C12A  热处理采用正火加回火,正火950-970℃,回火730

CA15 热处理采用正火加回火,正火900-980℃,回火595

WC4 WC5 WC6 热处理采用正火加回火,正火930℃±10℃,回火650℃—710

4130 热处理采用淬火加回火,淬火温度880-910℃,回火540

4140 热处理采用淬火加回火,淬火温度850-880℃,回火680

410 420 热处理采用正火,温度955-980

N06625 热处理采用固溶,温度1180-1210

N08825 热处理采用固溶,温度1150-1180

N04400 热处理采用正火,温度910-930

Cu5MCuC 热处理采用固溶,1150-1180℃水冷到940-990℃保温再水冷

CW6MC 热处理采用固溶,1180-1210

C95800 热处理采用正火,680℃±10

C63200 热处理采用淬火加回火,淬火850-880℃ 回火700℃±10

4A 热处理采用固溶,1120-1150℃炉冷到1020℃,然后水冷

5A 热处理采用固溶,1120-1150℃炉冷到1050℃,然后水冷

6A 热处理采用固溶,1100-1130

7B 热处理采用淬火加回火,淬火850-927℃,回火593-690

B7M 热处理采用淬火加回火,淬火850-927℃,回火620-720

B16 热处理采用淬火加回火,淬火925-954℃,回火650-670



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