熱處理工藝對金屬材料機械效能有哪些影響

時間 2021-10-22 05:16:43

1樓:

金屬熱處理是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的時間後,又以不同速度冷的一種工藝。 金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件形狀和整體的化學成分,而是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效能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。

為使金屬工件具有所需要的力學效能、物理效能和化學效能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織複雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學效能,以獲得不同的使用效能。

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◆ 金屬材料微觀分析:

表面形態顯微觀測、金屬材料高倍及低倍組織檢驗、斷口形貌分析、顯微區域元素定性/定量分析、結構分析(如相鑑定等)、微觀殘餘應力測定、材料相變點測定

◆ 金屬材料成分分析:

鋼鐵合金成分分析、鋼鐵材料無損成分分析、材料痕量(微量)元素分析、金屬材料塗鍍層深度分析、金屬材料牌號鑑別

◆ 金屬材料機械效能試驗:

室溫拉伸、高溫拉伸、衝擊試驗、彎曲試驗、壓扁試驗、洛氏/布氏/維氏及顯微維氏硬度試驗

◆ 失效分析:

各種機械裝備/金屬構件失效分析

2樓:匿名使用者

熱處理的退火:可以降低金屬材料的硬度,消除偏析,均勻成分,改善鑄造、軋製、鍛造和焊接過程中的組織缺陷;細化晶粒,改善效能,併為最終熱處理準備良好的組織;降低硬度,改善加工效能;消除內應力,穩定尺寸及減少淬火變形和裂紋。

正火:對低碳鋼可改善切削加工效能,可細化晶粒,提高綜合力學效能。

淬火:提高硬度,耐磨性,提高彈性,提高強韌性;

回火:減少和消除淬火後鋼的內應力。穩定組織和尺寸。

金屬材料的熱處理包括那些方法?個有什麼特點?

3樓:探索瀚海

金屬材料熱處理方法主要是:退火,正火,淬火,回火。

退火:【 解釋】:

將鋼件加熱到臨界溫度以上,保溫一段時間,然後緩慢冷卻(一般在爐中隨爐冷卻)。

【 應用】:

用來消除鑄、鍛、焊零件的內應力,降低硬度,便於切削加工,細化金屬晶粒,改善組織,增加韌性。

正火:【解釋】: 將鋼件加熱到臨界溫度以上30—50度,保溫一段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水,噴霧或吹風冷卻的熱處理工藝。

【應用】:使金屬晶粒細化,碳化物分佈均勻,對含碳量為0.25~0.

5%的中碳鋼,正火後也可以滿足切削加工的要求。對於用這類鋼製作的輕載荷零件,正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網狀碳化物,為球化退火作組織準備。

淬火:【解釋】:

將鋼件加熱到臨界溫度以上的某個溫度,保溫一段時間,然後在淬火介質水、鹽水或油中(個別材料在空氣中)急速冷卻,使其得到高硬度。

【應用】:用來提高鋼的硬度和強度極限。

淬火會引起內應力使鋼變脆,所以淬火後必須要回火後才能使用。

回火:【解釋】:回火是將淬硬的鋼材加熱到臨界點一下的某一溫度,保溫一段時間,然後冷卻

到室溫。

【應用】:

用來消除淬火後的脆性和內應力,提高鋼的塑性和衝擊性。

4樓:《草原的風

樓上的已經答的比較好了,補充一下:

1、退火可根據目的和工藝方法不同分為:球化退火、完全退火、不完全退火、擴散退火、均勻化退火、再結晶退火、去應力退火、去氫退火等等,很多,大約有20多種,例如其中球化退火又分為普通球化退火、等溫球化退火、週期球化退火、迴圈球化退火等。

2、淬火分為:單介質淬火、多介質淬火、分級淬火、等溫淬火、噴霧淬火、區域性淬火。

3、感應加熱淬火分為:高頻感應加熱淬火、超音訊感應加熱淬火、中頻感應加熱淬火、工頻感應加熱淬火。

此外,電阻加熱淬火、鐳射熱處理、電解熱處理、真空熱處理、離子氮化、滲流、滲硼、滲金屬td處理、化學氣相沉積(cvd)、物理氣相沉積(pvd)等等均屬於熱處理。

5樓:匿名使用者

鋼的熱處理方法及應用

1.退火

操作方法:將鋼件加熱到ac3+30~50度或ac1+30~50度或ac1以下的溫度(可以查閱有關資料)後,一般隨爐溫緩慢冷卻。目的:

1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工效能;2.細化晶粒,改善力學效能,為下一步工序做準備;3.

消除冷、熱加工所產生的內應力。應用要點:1.

適用於合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及**狀態不合格的原材料;2.一般在毛坯狀態進行退火 。

2.正火

操作方法:將鋼件加熱到ac3或accm 以上30~50度,保溫後以稍大於退火的冷卻速度冷卻。目的:

1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工效能;2.細化晶粒,改善力學效能,為下一步工序做準備;3.

消除冷、熱加工所產生的內應力。應用要點:正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。

對於效能要求不高的低碳的和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件,也可作為最後熱處理。對於一般中、高合金鋼,空冷可導致完全或區域性淬火,因此不能作為最後熱處理工序。

3.淬火

操作方法:將鋼件加熱到相變溫度ac3或ac1以上,保溫一段時間,然後在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。目的:

淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織,有時對某些高合金鋼(如不鏽鋼、耐磨鋼)淬火時,則是為了得到單一均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性。應用要點:1.

一般用於含碳量大於百分之零點三的碳鋼和合金鋼;2.淬火能充分發揮鋼的強度和耐磨性潛力,但同時會造成很大的內應力,降低鋼的塑性和衝擊韌度,故要進行回火以得到較好的綜合力學效能。

4.回火

操作方法:將淬火後的鋼件重新加熱到ac1以下某一溫度,經保溫後,於空氣或油、熱水、水中冷卻。目的:

1.降低或消除淬火後的內應力,減少工件的變形和開裂;2.調整硬度,提高塑性和韌性,獲得工作所要求的力學效能;3.

穩定工件尺寸。應用要點:1.

保持鋼在淬火後的高硬度和耐磨性時用低溫回火;在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火;以保持高的衝擊韌度和塑性為主,又有足夠的強度時用高溫回火;2.一般鋼儘量避免在230~280度、不鏽鋼在400~450度之間回火,因為這時會產生一次回火脆性。

5.調質

操作方法:淬火後高溫回火稱調質,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,保溫後進行淬火,然後在400~720度的溫度下進行回火。目的:

1.改善切削加工效能,提高加工表面光潔程度;2.減小淬火時的變形和開裂;3.

獲得良好的綜合力學效能。應用要點:1.

適用於淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼;2. 不僅可以作為各種較為重要結構的最後熱處理,而且還可以作為某些緊密零件,如絲槓等的預先熱處理,以減小變形。

6.時效

操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然後隨爐取出在空氣中冷卻。目的:

1. 穩定鋼件淬火後的組織,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工後的內應力,穩定形狀和尺寸。

應用要點:1. 適用於經淬火後的各鋼種;2.

常用於要求形狀不再發生變化的緊密工件,如緊密絲槓、測量工具、床身機箱等。

7.冷處理

操作方法:將淬火後的鋼件,在低溫介質(如干冰、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,溫度均勻一致後取出均溫到室溫。目的:

1.使淬火鋼件內的殘餘奧氏體全部或大部轉換為馬氏體,從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限;2. 穩定鋼的組織 ,以穩定鋼件的形狀和尺寸。應用要點:1.鋼件淬火後應立即進行冷處理,然後再經低溫回火,以消除低溫冷卻時的內應力;2.冷處理主要適用於合金鋼制的緊密刀具、量具和緊密零件。

8.火焰加熱表面淬火

操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當達到淬火溫度後立即噴水冷卻。目的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍保持韌性狀態。應用要點:1.多用於中碳鋼製件,一般淬透層深度為2~6mm;2.適用於單件或小批量生產的大型工件和需要區域性淬火的工件。

9.感應加熱表面淬火

操作方法:將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產生感應電流,在極短的時間內加熱到淬火溫度,然後噴水冷卻。目的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部保持韌性狀態。應用要點:1.多用於中碳鋼和中堂合金結構鋼製件;2. 由於肌膚效應,高頻感應淬火淬透層一般為1~2mm,中頻淬火一般為3~5mm,高頻淬火一般大於10mm.

10.滲碳

操作方法:將鋼件放入滲碳介質中,加熱至900~950度並保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層。目的:

提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍然保持韌性狀態。應用要點:1.用於含碳量為0.15%~0.25%的低碳鋼和低合金鋼製件,一般滲碳層深度為0.5~2.5mm;2.滲碳後必須進行淬火,使表面得到馬氏體,才能實現滲碳的目的。

11.氮化

操作方法:利用在5..~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。目的:

提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。應用要點:多用於含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結構鋼,以及碳鋼和鑄鐵,一般氮化層深度為0.025~0.8mm.

12.氮碳共滲

操作方法:向鋼件表面同時滲碳和滲氮。目的:

提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。應用要點:1.多用於低碳鋼、低合金結構鋼以及工具鋼製件,一般氮化層深0.02~3mm;2.氮化後還要淬火和低溫回火。

6樓:瞿琨鄢光臨

表面熱處理是隻加熱工件表層,以改變其表層力學效能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或區域性能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法,有鐳射熱處理、火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、鐳射和電子束等。

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默默她狠傷 鋼的熱處理由加熱 保溫 冷卻三個階段組成,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。1 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...

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