钢的热处理介绍

钢的热处理介绍金属材料进展热处理是改善和提高零件性能的重要方法，因此在零件的制造过程中，热处理是不行缺少的。一、常用的金属材料——钢与铸铁金属材料包括纯金属及其合金〔即在一种金属中参加其它元素所形成的金属材料。工业上又把金属材料分为两大类：一类为黑色金属，它包括铁、锰、铬及其合金，其中以铁基合金〔即钢和铸铁〕合金。在工业上使用的金属材料中，以钢和铸铁使用最多。钢和铸铁〔总称为钢铁材料〕是以铁为主，参加碳等其它合金元素所组成的，故称为铁碳合金材料。一般把含碳量小于2%的铁碳合金称为钢；大2%的铁碳合金称为铸铁。钢的分类、编号及性能特点：依据成分不同钢可分为碳素钢〔简称碳钢〕和合金钢两类。碳素钢S、P≤0.035%，高级优质钢〔≤0.02%,≤0.003〕等。碳钢的性能主〔≤0.25、中碳钢C=0.～0.6〕和高碳钢C>0.6。所以低碳钢的强度、硬〔自行车的挡泥板等、焊接件等；高碳钢的强度高，塑性低，常用于制造受力较大的弹簧等零件；中碳钢既有肯定强度，也有肯定塑性，常用于制备受力较大、较简单的轴类零件等。碳素构造风〔SP〕分为碳素构造钢和优质碳素构造钢。Q+三位数字。Q〔MPa〕数值，如常用的Q235，表示屈服点为235MPaQ235钢A3Q235如一般的螺钉、螺母、冲压件、焊接件。桥梁建筑的构造件等。属于这类钢的还有Q195、Q215、Q255、Q275优质碳素构造钢优质碳素构造钢常经热处理后使用，其牌号的一般表示方法为两位数字，这两位数字表示该钢的含碳量的万分数。450.45%左右。常用的优质碳素构造4565钢属高碳钢。碳素工具钢该类钢主要用于制造各种工具、量具、模具及量具等。该钢的牌号表示方法是“T”后面加一位或两位数字组成。T为“碳”字汉语拼音字首，后面的数字表示该钢含碳量的千分数。如T8A0.8%的高级碳素工具钢；T121.2%的碳素工具钢。常用的碳素工具钢有：T7、T8、T10、T12该类钢的含碳量较多，强度、硬高度、耐磨性好，经热处理后使用。常用于高强度、高耐磨性的零件和工具等如锉刀、锯条、简洁小型冲模等。合金钢合金钢是在碳素钢的根底上再参加其它合金元素所形成的钢。合金元素的参加是为了改善与提高钢的力学性能和获得某些特别性能〔如耐蚀性。常用的合金元素有Ti按参加的合金元素含量多少可分为低合金钢〔合金元素总含量<5%、中合金钢〔合金元素总含量～10〕和高合金钢〔总含量>10。工业上按合金钢的用途分为合金构造钢、合金工具钢和特别性能钢。60Si2Mn,600.6%；Si22%；含Mn≤1.5%40Cr合金工具钢这类钢常用于制造各种刀具、模具和量具等。1%3Cr2W8VW18Cr40.～0.8W18Cr4V1Cr18Ni9。铸铁2%〔常用2.5～4%比钢低，特别是抗拉强度和塑性低，不能进展锻压加工，但其硬度和外形不同分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。灰铸铁石墨以片状形态存在的铸铁称为灰铸铁。由于片状石墨存在，的牌号为HT后加三位数字。三位数字表示最低的抗拉强度MP。例如HT200、HT250HT300可锻铸铁石墨以团絮状的形态存在的铸铁称为可锻铸铁。由于团絮状石铁的牌号为三个拼音字和二组数字：如KTH300-06、KTZ550-04。KT〔MP。球墨铸铁石墨以球状形态存在的铸铁称为球墨铸铁。由于球状石墨的应QQT450-1QT600-3等。二、钢的热处理工艺热处理就是将固态金属或合金承受适当的方式进展加热、保温顺〔如下图。不管是那种热处理，都是分这三个阶段，不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。热处理工艺的特点是不转变金属零件的外形尺寸，只转变材料能潜力，这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。钢的热处理种类分为整体热处理和外表热处理两大类。常用的与化学热处理两类。退火退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度〔高于或低于临〔即随炉加热保温冷却冷或者埋入导热性较差的介质中〕的热处理工艺。退火工艺的特点是保温时间长，冷却缓慢，可获得平衡状态的组织。钢退火的主要目的是为了细化组织，提高性能，降低硬度，以便于切削加工；消退内应力；提高韧性，稳定尺寸。使钢的组织与成同，退火有完全退火、球化退火、消退应力退火等几种。退火常在零件制造过程中对铸件、锻件、焊件接进展，以便于以后的切削加工或为淬火作组织预备。正火30-50的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。正火与退火工艺相比，其主要区分是正火的冷却速度稍快，所时，尽可能选用正火。大局部中、低碳钢的坯料一般都承受正炽热处理。一般合金钢坯料常承受退火，假设用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。淬火将钢件加热到临界点以上某一温度〔 45号钢淬火温度为840-86℃,碳素工具钢的淬火温度为76～78℃然后以适当速度冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区分是冷却速度快，目快，会使钢中内应力增大，引起钢件的变形，甚至开裂。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但体的塑性与韧性也与钢的含碳量有关，含碳量低，马氏体的塑性，韧性就较好。回火钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温肯定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。淬火后的钢件一般不能直接使用，必需进展回火后才能使用。由于淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消退或削减内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，到达钢的使用性能。依据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。低温回火淬火钢件在250℃以下的回火称为低温回火。低温回火主要是消退内应力，降低钢的脆性，一般很少降低钢的硬度，即低温回火后条件下有高硬度的钢件，都是淬火后经低温回火处理。中温回火250℃～500经中温回火后可获得良好的弹性，因此弹簧、压簧、汽车中的板弹簧等，常承受淬火后的中温回火处理。高温回火淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能〔既有肯定的强度、硬度，又有肯定的塑性、韧性。所以一般中碳钢和中碳合金钢常承受淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。淬火+高温回火称为调质处理。外表热处理仅对工件表层进展热处理以转变组织和性能的工艺称外表热处理。其热处理的特点是用快速加热的方法把钢件外表快速加热到淬火温度〔这时钢件的心部温度较低，然后快速冷却，使钢件的肯定深度表〔一般外表淬火前进展了调质处理。例如齿轮工作时外表接触应力大，摩擦利害，要求表层高硬度，而齿轮心部通过轴传递动力〔包括冲击力。所以中碳钢制造的齿轮是调源频率不同有高频淬火、中频淬火。化学热处理将金属或合金工件置于肯定温度的活性介质渗入元素不同，化学热处理有渗低碳合金钢〔如220Cr钢；气体渗碳时的渗碳剂为煤油或乙醇；渗碳温度为900-950℃,煤油或乙醇在该温度下裂解出活性碳原子[C]，[C向内部集中，形成肯定厚度的渗碳层。热处理常用加热设备热处理中常用的加热设备主要有加热炉、测温仪表、冷却设备和硬度计等。其中加热炉有很多种，常用电阻炉和盐浴炉。电阻炉电阻炉是利用电流通过电热元件〔如金属电阻丝，SiC〕产生的热量来加热工件。依据其加热的温度不同，可分为电阻炉和井式电阻炉等多种。这种炉子的构造简洁，操作简洁，价格较低，主要用于中、小型零件的退火、正火、淬火、回火等热处理。其主要缺点是加热易氧化、脱碳，是一种周期性作业炉，生产率低。〔即工件放入熔融的盐中加热盐浴炉常用的盐为氯化钡、氯化钠、硝酸钾和硝酸钠。由于工件加热火。三、钢铁材料的火花鉴别火花鉴别的根本学问火花鉴别是利用钢铁材料在高速旋转的砂轮上磨削时，依据所学成分。钢铁材料在砂轮上磨削时所射出的全部火花称作火花束，它有称为节点。节点处所射出的线称为芒线。流线或芒线上由节点、芒线所组成的火花称节花。节花按爆发先后分为一次花、二次花、三次花的尾花〔菊花状尾花、弧尾花、羽状尾花等。常用钢铁材料的火花特征碳是钢铁材料火花形成的根本元素，也是火花鉴别法需要测定的主要成分。由于含碳量不同，其火花形成也不同；合金元素也影响火花的特征。碳素钢的火花特征