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金屬熱處理及溫度控制

發布時間: 2014-02-20 12:02:38點擊數:

        熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。
        金屬熱處理是機械制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的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性能。其特點是改善工件的內在質量。
       熱處理主要有:退火、正火、淬火、回火這四種基本工藝。
       1.退火:將金屬材料加熱到適當的溫度,保持一定的時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。
經過退火處理可以降低金屬材料的硬度,提高塑性,有利于工件的切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織均勻化,也可為后續熱處理作好準備。
       2.正火:將工件加熱到鋼的上臨界點溫度以上,30~50℃保持適當時間后,空氣中冷卻的熱處理的工藝。
正火處理可以提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷等。
       3.淬火:指將工件加熱到鋼的下臨界點溫度以上某一溫度,保持一定的時間,然后以適當的冷卻速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。
    淬火可以使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性等。
     4.回火:指鋼件經淬硬后,再加熱到鋼的下臨界點溫度以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。
     回火可以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,并具有所需要的塑性和韌性等。
     熱處理工藝常見問題有:過熱、過燒、欠熱、加熱裂紋等。
     過熱:指工件加熱溫度過高或加熱保溫時間太長造成的,由于熱效應引起工件內鋼粒粗大導致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,軸承的壽命也降低。過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。過熱分為不穩定過熱和穩定過熱。不穩定過熱可以通過熱處理改善組織結構,使工件性能恢復。穩定過熱則不能完全消除。
    過燒:指工件加熱溫度過高或加熱保溫時間太長,使工件晶體產生氧化或融化,過燒的工件只能報廢。
    欠熱:淬火溫度偏低或冷卻不良,使工件硬度、耐磨性急劇降低,稱為欠熱。
    加熱裂紋:大尺寸工件加熱過快、加熱不均勻,使工件內部熱應力超過工件強度,使工件產生輻射狀裂紋,工件報廢。
由此可知,熱處理過程中對溫度的檢測和記錄非常重要,溫度控制得不好對產品的影響十分大。所以,溫度的檢測十分重要,在整個過程的溫度變化趨勢也顯得十分重要,導致在熱處理的過程中必須對溫度的變化進行記錄,可以方便以后進行數據分析,也可以查看到底是哪段時間溫度沒有達到要求。這樣對以后的熱處理進行改進起到非常大的作用。
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