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簡述鋼的常用熱處理方法及其目的

發布時間:2023-03-30 17:16:50

Ⅰ 熱處理方法及作用

常用的熱處理方法及其作用:

1.退火(燜火)
說明:退火是將鋼件(或鋼坯)加熱到臨界溫度以上30~50℃保溫一段時間,然後再緩慢地冷下來(一般用爐冷)。
作用:用來消除鑄、鍛、焊零件的內應力,降低硬度易於切削加工,細化金屬晶粒,改善組織,增加韌性。
2.正火(正常化)
說明:正火也是將鋼件加熱到臨界溫度以上,保溫一段時間,然後用空氣冷卻,冷卻速度比退火為快。
作用:用來處理低碳和中碳結構鋼件及滲碳零件,使其組織細化,增加強度與韌性,減少內應力,改善切削性能。
3.淬火
說明:淬火是將鋼件加熱到臨界點以上溫度,保溫一段時間,然後在水、鹽水或油中(個別材料在空氣中)急冷下來,使其得到高硬度。
作用:用來提高鋼的硬度和強度極限。但淬火時會引起內應力使鋼變脆,所以淬火後必須回火。
4.回火
說明:回火是將淬硬的鋼件加熱到臨界點以下的溫度,保溫一段時間,然後在空氣中或油中冷卻下來。
作用:用來消除淬火後的脆性和內應力,提高鋼的塑性和沖擊韌度。
5.調質
說明:淬火後高溫回火,稱為調質。
作用:用來使鋼獲得高的韌性和足夠的強度。很多重要零件是經過調質處理的。
6.表面淬火
說明:使零件表層有高的硬度和耐磨性,而心部保持原有的強度和韌性的熱處理方法。
作用:表面淬火常用來處理齒輪等。
7. 滲碳
說明:滲碳分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳。滲碳的目的是使表面層增碳;滲碳層深度0.4~6mm或大於6mm。硬度在56~65HRC。
作用:增加鋼件的耐磨性能、表面硬度、抗拉強度及疲勞極限適用於低碳、中碳(0.40%C)結構鋼的中小型零件和大型的重載荷、受沖擊、耐磨的零件。
8.碳氮共滲(氰化)
說明:分為固體碳氮共滲、液體碳氮共滲、氣體碳氮共滲。使表面增加碳與氮;擴散層深度較淺0.02~3.0mm。硬度高,在薄層0.02~0.04mm 時具有66~70HRC。
作用:增加結構鋼、工具鋼製件的耐磨性能、表面硬度和疲勞極限,提高刀具切削性能和使用壽命適用於要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和刀具等。
9.滲氮
說明:分為氣體滲氮、液體滲氮。表面增氮,滲氮層為0.025~0.8mm,而滲氮時間需40~50多小時,硬度很高(1200HV)、耐磨、抗蝕性能高。
作用:增加鋼件的耐磨性能、表面硬度、疲勞極限和抗蝕能力適用於結構鋼和鑄鐵件,如氣缸套,氣門座,機床主軸,絲杠等耐磨零件,以及在潮濕鹼水和燃燒氣體介質的環境中工作的零件,如水泵軸、排氣門等零件。

Ⅱ 鋼材熱處理的工藝有哪些什麼作用

熱處理是鋼在固態下加熱到預定的溫度,保持一定的時間,然後以某種冷卻方式冷卻下來的一種加工工藝。其工藝過程是:加熱-----保溫------冷卻。
熱處理的目的是:改變鋼的內部組織結構,從而改善工件信雀的工藝性能、使用性能,挖掘鋼材的潛力,延長零件的使用壽命,提高產品質量。節約材料和能源。
1、碳鋼的普通熱處理工藝方法
1)鋼的退火
鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然後緩慢地隨爐冷卻。此時,奧氏體在高溫區發生分解,從而得到比較接近平衡狀態的組織。一般中碳鋼(如40、45鋼)經退火後消除了殘余應力,組織穩定,硬度較低(HB180~220)有利於下一步進行切削加工。
2)鋼的正火
鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上,保溫一段時間,然後進行空冷。由於冷卻速度稍快,與退火組織相比,組織中的珠光體量相對較多,且片層較細密,故性能有所改善,細化了晶粒,改善了組織,消除了殘余應力。對低碳鋼來說,正火後提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光潔度;對於高碳鋼,則正火可消除網狀滲碳體,為下一步球化退火及淬火作好組織准備。
3)鋼的淬火
鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然後放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻(V冷>V臨),以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。
4)鋼的回火
鋼的回火通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度,經過適當時間的保溫後,冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由於鋼經淬火後得到的馬氏體組織硬而脆,並且工件內部存在很大的內應力,如果直接進行磨削加工則往往會出現龜裂,一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化從而失去精度,甚至開裂。因此,淬火鋼必須進行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼虧亂獲得各種不同的性能。
2、碳鋼普通熱處理工藝
1)加熱溫度
碳鋼普通熱處理的加熱溫度,原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30~50℃選定。但生產中,應根據工件實際情況作適當調整。熱處理加熱溫度不能過高,否則會使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低,也達不到要求。
表2-1碳鋼普通熱處理的加熱溫度
方 法 加 熱 溫 度 (℃) 應用范圍
退 火 Ac3+(20~60) 亞共析鋼完全銷坦檔退火
Ac1+(20~40) 過共析鋼球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亞共析鋼
Accm+(30~50) 過共析鋼
淬 火 Ac3+(30~70) 亞共析鋼
Ac1+(30~70) 過共析鋼
回火 低溫回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中溫回火 350~500 彈簧、中等硬度零件
高溫回火 500~650 齒輪、軸、連桿等綜合機械性能零件

Ⅲ 鋼材熱處理的目的

淬火鋼之所以具有良好的使用性能,熱處理是不可亮卜灶避免的工序,淬火鋼常見的熱處理工藝包括退火,淬火,回火。退火是在在切削加工之前,目的是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力。淬火、回火是一起的,淬火後直接回火,在精加工之前進行,淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好准備等。回火的目的主要是:消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需敬扮要的塑性和韌性等。
經過熱處理之後,工件的硬度一般在HRC45以上弊早,有的甚至達到HRC60以上,不同的工件,工作性質不同,故熱處理後的硬度也不同,如汽車變速箱齒輪熱處理後的硬度一般在HRC58-63之間,回轉支承軸承熱處理後的硬度在HRC47-55之間,滾珠絲杠熱處理後的硬度一般在HRC60-62之間。

Ⅳ 鋼材的退火、正火、淬火、回火的目的是什麼呢!各種熱處理加熱溫度范圍和冷卻方法如何讓選擇

鋼材各種熱處理的目的為:

1、退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織准備等;

2、正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織准備等;

3、淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組織准備等;

4、回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

各種熱處理加熱溫度范圍:

1、退火的合理的退火溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設定比引物的 Tm低5℃。

2、正火是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏圓信體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間後,從爐中取出在空氣中或明讓噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。

3、淬火的溫度通常亞共析鋼的淬火溫度為Ac3以上30~50度;共析鋼或過共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30~50度。

4、回火分為低溫回火,中溫回火和高溫回火;低溫回火是在150~250℃進行的回火;中溫回火工件在350~500 ℃之間進行的回;高溫回火工件在500~650℃以上進行的回火。

(4)簡述鋼的常用熱處理方法及其目的擴展閱讀:

應用於平衡加熱和冷卻時有固態相變(重結晶)發生的合金。其退火溫度為各該合金的相變溫度區間以上或以內的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金於加熱和冷卻過程中各發生一次相變重結晶。

重結晶退火也用於非鐵合金,例如鈦合金於加熱和冷卻時發生同素異構轉變,低溫為 α相(密排六方結構),高溫為 β相(體心立方結構),其中間是「α+β」兩相區,即相變溫度區間。

為了得到接近平衡的室溫穩定組織和細化晶粒,也進行重結晶退火,即緩慢加熱到高於相變溫度區間不多的溫度,保溫適當時間,使合金轉變為β相的細小晶粒;然後緩慢冷卻下來,使β相再轉變為α相或α+β兩相的細小晶粒 。

冷卻速度快於退火而低於淬火,正火時可在稍快的冷卻中使鋼材的結晶晶粒細化,不但可得到滿意的強度,而且可以明顯提高韌性(AKV值),降低構件的開裂傾向。—些低合金熱軋鋼板、低合金鋼鍛件與鑄造件經正火處理後,材料的綜合力學性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。

淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變,得到馬氏體或貝氏體組織,然後配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。

Ⅳ 鋼的整體熱處理包括哪此工藝內容各自的主要目的何在

鋼的整體熱處理包括:
a)退火將金屬或合金加熱到適當溫度,保持一定時間然後
緩慢冷卻(如爐冷)的熱處理工藝稱為退火。包括:
完全退火、不完全退火、去應力退火、等溫退火、球化退火、均勻化退衡族賀火(擴散退火)、再結晶退火等
b)正火將鋼材或鋼件加熱到Ac3(亞共析鋼)Acm(過共析
鋼)以上30~50℃,保溫適當的時間後,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。目的是細化組咐派穗改織、降低硬度、改善切削加工性能,改善顯微組織形態為後續熱處理工藝作準備等。
c)淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度,保持一
定時間,然後以適當速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。鋼制零件經淬火處理可以獲得高強度、高硬度和高耐磨性,滿足要求。
d)回火鋼件淬火後,再加熱到Ac1以下的某一溫度,保溫
一定時間,然後冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。回火的目的是為了調整淬火組織,降低或消除淬火內應力,降低硬度,提高鋼的塑性和韌性,獲得所需要的力學性能。淬火並高溫回火習慣稱為“調質處理”,能獲得良好的綜合力學性能。

Ⅵ 鋼的基本熱處理有哪種它們有何作用

鋼的基本熱處理有退火、正火、淬火、回火。
退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細化晶粒,提高鋼的力學性能,減少殘余應力;同時可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。
正火是將鋼加熱悔宏到臨界溫度以上,使鋼全部轉變為均勻的奧氏體,然後在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體,對於亞共析鋼正火可細化晶格,提高綜合力學性能,對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。
淬火是碧逗冊為了增加鋼的強度和硬度,但會減少其塑性。
將已經淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產生的內應力,降低硬度和脆性,以取得預期的力學性能。指者回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。回火多與淬火、正火配合使用。

Ⅶ 分別簡述鋼的四種普通熱處理工藝及目的

鋼的退火
退火是生產中常用的預備熱處理工藝。大部分機器零件及工、模具的毛坯經退火後,可消除鑄、鍛及焊件的內應力與成分的組織不均勻性;能改善和調整鋼的力學性能,為下道工序作好組織准備。對性能要求橋納蘆不高、不太重要的零件及一些普通鑄件、焊件,退火可作為最終熱處理。

鋼的退火是把鋼加熱到適當溫度,保溫一定時間,然後緩慢冷卻,以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。退火的目的在於均勻化學成分、改善機械性能及工藝性能、消除或減少內應力並為零件最終熱處理作好組織准備。

鋼的淬火與回火
鋼的淬火與回火是熱處理工藝中很重要的、應用非常廣泛的工序。淬火能顯著提高鋼的強度和硬度。如果再配以不同溫度的回火,即可消除(或減輕)淬火內應力,又能得到強度、硬度和韌性的配合,滿足不同的要求。所以,淬火和回火是密不可分的兩道熱處理工藝。

鋼的淬火
淬火是將敏帶鋼加熱到臨界點以上,保溫後以大於臨界冷卻速度(Vc)冷卻,以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。

鋼的回火
回火是將淬火鋼加熱至A1點以下某一溫度保溫一定時間後,以適當方式冷到室溫的熱處理工藝。它是緊接淬火的下道熱處理工茄吵序,同時決定了鋼在使用狀態下的組織和性能,關系著工件的使用壽命,故是關鍵工序。
回火的主要目的是減少或消除淬火應力;保證相應的組織轉變,使工件尺寸和性能穩定;提高鋼的熱性和塑性,選擇不同的回火溫度,獲得硬度、強度、塑性或韌性的適當配合,以滿足不同工件的性能要求。

正火和退火區別
正火和退火主要有四個區別:
(1)正火的溫度較高,退火的溫度較低.
(2)正火的冷卻速度比退火的冷卻速度快.
(3)使用效果不同,在滲碳處理以後,正火能消除網狀滲碳體,退火則不能.對含碳量在0.25X以下的, 正火後可提高硬度,改善切削加工性能,退火卻做不到。
(4)正火的周期短,操作方便;退火的周期長,操作較麻煩(指需要控制一定的冷卻速度)。

Ⅷ 鋼的化學熱處理工藝方法有哪幾種其目的是什麼

化學熱處理是將工件置於某種化學介質中,通過加熱、保溫和冷卻使介質中某些元素滲入工件表層以改變工件表層的化學成份和組織,使其表面具頃喚返有與心部不同性能的熱處理方法。常用化學熱處理的工藝方法有:滲碳、碳氮共滲和滲氮等。滲碳的目的是提高工件表層的碳含量,使工件經熱處理後表面具有高的硬度和耐磨性,而心部具有一定強度和較高的韌性。這樣,工件既能承受大的沖擊,又能承受大的摩擦和接觸疲勞強度。齒輪、活塞銷等零件常採用滲碳處理。碳氮共滲的目的是為了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蝕性和疲勞強度。與滲碳相比,其耐磨性、抗蝕性比滲碳層高。零件變形小、速度快。滲氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲勞和耐蝕性以及熱硬性(在600~650℃溫度下保持較高鏈銷硬雀飢度),主要應用於交變載荷下工作的,要求耐磨和尺寸精度高的重要零件,如高速傳動精密齒輪、高速柴油機曲軸、高精密機床主軸、鏜床鏜桿、壓縮機活塞桿等,也可用於在較高溫下工件的耐磨、耐熱零件,如閥門、排氣閥等。

Ⅸ 鋼的熱處理的基本原理是什麼其目的和作用是什麼

鋼的熱處理的基本原理:將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度,並在此溫度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻。目的:通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能,為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能。

作用:通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能,改善工件的內在質量。陸伏



(9)簡述鋼的常用熱處理方法及其目的擴展閱讀

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。

電的應用使加熱易於控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。

金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。

另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。採用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。

冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控製冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求早瞎攜,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行神慧淬硬。

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