热加工工艺.doc

热处理将固态金属采用适当的方式进行加热 、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺。整体热处理退火、正火、淬火、回火表面热处理火焰加热法、感应加热法、激光加热法、化学、物理气相沉积化学热处理渗碳、渗氮、多元共渗预先热处理消除前道工序的某些缺陷，为后续工序做准备的热处理比如：退火、正火等最终热处理获得零件所需要的使用性能的热处理比如：淬火、回火等退火概念将工件加热到一定温度并保温，然后再缓慢冷却的一种热处理工艺。根据钢的成分和退火目的不同应采用不同的退火方法方法目的应用完全退火将亚共析钢加热到AC3线以上3050，保温一定时间后缓慢冷却（随炉冷却）。细化晶粒，均匀组织，降低硬度，消除应力。同时也是为切削加工和最终热处理做准备亚共析钢的铸件、锻件和轧件等温退火特点加热保温后以较快的速度冷却到A1-550，转变成珠光体再空冷。目的和过程与完全退火一样大大缩短工艺周期奥氏体比较稳定的合金钢球化退火将共析钢或过共析钢加热到AC1线以上2030，保温后缓慢冷却。消除网状或片状渗碳体，降低硬度，提高韧性。同时也是为切削加工和最终热处理做准备共析、过共析钢和合金工具钢去应力退火将钢加热到AC1线以下，保温后缓慢冷却。消除铸件、焊件中的内应力，稳定尺寸。特点：没有组织变化再结晶退火加热到再结晶温度以上150250保温后冷却消除残余应力、改善组织、降低硬度和提高塑性消除冷变形加工产生的加工硬化现象扩散退火温度选在Ac3或Accm以上碳钢150,合金钢300消除铸件质间或区域偏析使成分和组织均匀化亚共析钢和过共析钢正火方法目的注意应用是将钢件加热到AC3或ACm以上3050，保温一定时间后，从炉中取出在空气中冷却。亚共析钢：细化晶粒，消除组织中的缺陷。过共析钢：抑制或消除网状渗碳体。是将钢件加热到AC3或ACm以上3050，保温一定时间后，从炉中取出在空气中冷却。 对机械性能要求不高的零件的最终热处理。 改善低碳钢的可切削性 作为中碳钢的预备热处理（可以替代部分退火热处理）。淬火将钢加热到AC3(亚共析钢)或ACcm(共析钢或过共析钢)以上3050，保温一定时间使其奥氏体化，然后在冷却介质中迅速冷却。提高钢的硬度和耐磨性。获得优异的综合力学性能。获得某些特殊的物理化学性能。主要是是获得均匀细小的马氏体组织，再经过回火处理，提高钢的力学性能。淬火的关键是：确定淬火温度和冷却方式。它是最常用的一种热处理，是决定产品质量的关键。温度亚共析钢：Ac3 3050Ac1 3050获得细小均已的M和粒状渗碳体混合组织硬度耐磨性高ACcm：粗大的M严重的变形和开裂，降低硬度和耐磨性合金钢：临界温度70100淬火的方法方法优点缺点单液淬火加热至淬火温度，投入一种淬火介质中连续冷却。常见碳钢在水中淬火、合金钢在油中淬火操作简单易实现机械化应用广泛水淬工件变形开裂倾向大，油淬冷却能力低，大件淬不硬双液淬火加热至淬火温度，先投入一种冷却能力强的介质中冷却至Ms点以下区域，然后再放入另一种冷却能力弱的介质中冷却。淬火应力小，减少了工件变形和开裂的可能性。不易控制淬火工件在水中停留时间，对操作技术要求较高。适用于高碳钢零件和较大的合金钢零件。分级淬火法加热至淬火温度，先投入Ms点附近的油浴和盐浴中冷却（2-5min），然后再取出空冷。较好的克服单液淬火法的缺点，并你补双液淬火的不足受熔盐冷却能力的限制，只适合用于尺寸较小，形状复杂或截面不均匀的零件等温淬火法将A化的工件淬入温度稍高于Ms点的盐浴中，保温足够时间，直到过冷A完全转变为下贝氏体，然后空冷大幅度降低工件的淬火应力，工件变形小生产周期长，生产效率低。形状复杂、尺寸要求精确，且硬度与韧性要求高的重要零件。可用于大截面的高合金钢零件冷处理高碳钢和合金钢淬冷至室温以下80或更低，保持一段时间是残留A转变成M提高钢的硬度和耐磨性稳定工件尺寸，适用于量具、滚动轴承等精密零件工艺复杂困难回火方法将淬火钢加热到AC1以下某一温度，经过保温，然后以一定的冷却方法冷到室温。目的减少或消除淬火应力，防止钢件变形与开裂；稳定组织和尺寸；获得所需要的组织和性能。注意 淬火钢不经过回火一般不能直接使用。 淬火钢的回火转变 ：马氏体分解和残余奥氏体的分解 。组织和性能变化M的分解（200）200下，M中C以形式析出，M开始分解过饱和度降低，钢体积收缩。过饱和度有所降低的固溶体和与其共格弥散分布的组成的组织，称M回。内应力有所减小淬火钢的力学性能变化不大Ar的转变（200300）M分解成M回后体积收缩，Ar的压力减小于是有Ar（软）B下（硬）。从200开始到300结束完成转变。钢的硬度下降不显著，屈服强度略有上升。T回的形成（250400）C扩散能力增大，过饱和固溶体很快转变F，变成渗碳体。针状的F和细粒状的渗碳体组成的机械混合物，称T回。淬火应力大部分消除，钢的硬度、强度下降，塑性、韧性提高C化物的聚集长大（400以上）随温度的升高，逐渐发生再结晶，最后形成等轴晶粒的F。渗碳体不断长大，500以上呈颗粒状或球状。有多边形的F和粒状渗碳体组成的回火组织称为S回。钢的强度、硬度进一步下降，塑性、韧性进一步上升。分类目的应用低温回火（150250）保证淬火后工件的高硬度和耐磨性的检查上降低淬火应力，提高工件韧性得到M组织，硬度：5864HRC。用于高碳工具钢、模具钢、滚动轴承及渗碳钢中温回火（3505