鑄鐵平臺質量的靈魂——熱處理知識解析
2019年05月22日
新聞詳情
鑄鐵平臺熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變鑄鐵平臺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gaishan工件的使用性能。其 點是gaishan工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。
熱(re)(re)處理工藝(yi)一般包括加(jia)熱(re)(re)、保溫、冷(leng)卻三個(ge)過程，有時只有加(jia)熱(re)(re)和冷(leng)卻兩個(ge)過程。這些過程互相銜接(jie)，不可(ke)間斷。金屬熱(re)(re)處理工藝(yi)大體可(ke)分為整體熱(re)(re)處理、表面熱(re)(re)處理、局部(bu)熱(re)(re)處理和化學熱(re)(re)處理等。
整體熱處理(li)
整(zheng)(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)(chu)理(li)是對鑄(zhu)鐵平(ping)臺整(zheng)(zheng)體(ti)(ti)加熱，然后以(yi)適當的(de)速度冷卻，以(yi)改變其(qi)整(zheng)(zheng)體(ti)(ti)力(li)學(xue)性能的(de)金屬熱處(chu)(chu)理(li)工藝。鋼鐵整(zheng)(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)(chu)理(li)大致有退火、正火、淬(cui)火和回火四種基本工藝。退火、正火、淬(cui)火、回火是整(zheng)(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)(chu)理(li)中的(de)“四把火”，其(qi)中的(de)淬(cui)火與回火關系密切，常(chang)常(chang)配合使用，缺一不可。
退火(huo)：是將鑄(zhu)鐵平(ping)臺(tai)加熱(re)到適當溫(wen)(wen)度(du)，根據材料和工件尺寸采用不同的(de)保(bao)溫(wen)(wen)時間，然后進行緩慢冷卻，目的(de)是使金屬(shu)內部組織(zhi)(zhi)達到或(huo)(huo)接(jie)近平(ping)衡狀態(tai)，獲得良好的(de)工藝性(xing)能和使用性(xing)能，或(huo)(huo)者為進一步淬火(huo)作組織(zhi)(zhi)準備。
正火：是將(jiang)鑄鐵平(ping)臺(tai)加熱到(dao)適宜(yi)的(de)溫度后在(zai)空氣中冷(leng)卻(que)，正火的(de)效(xiao)果(guo)同(tong)退火相似，只是得到(dao)的(de)組織 細，常用于gaishan低碳(tan)材料的(de)切削性能，也有時用于對一些要求不高的(de)零件作為終熱處理(li)。
淬火：是將鑄鐵平臺加熱保溫后(hou)，在水(shui)、油(you)或(huo)其它無(wu)機鹽、youji水(shui)溶(rong)液等(deng)淬冷介質中快速冷卻。淬火后(hou)鋼件(jian)變硬，但同時變脆。
回火(huo)：為了降低鋼件的脆性，將淬火(huo)后的鑄鐵(tie)平臺在高于室溫而(er)低于650℃的某一適(shi)當溫度進行長(chang)時間的保(bao)溫，再進行冷(leng)卻。
“四(si)把火”隨著(zhu)加熱溫(wen)度(du)和(he)(he)冷(leng)卻方式(shi)的(de)不(bu)同，又演變出不(bu)同的(de)熱處理工藝 。為(wei)了(le)獲得(de)一定(ding)的(de)強(qiang)度(du)和(he)(he)韌(ren)性(xing)(xing)，把淬(cui)火和(he)(he)高溫(wen)回(hui)火結合起來的(de)工藝，稱為(wei)調質。某些合金淬(cui)火形成過飽和(he)(he)固溶體后，將其(qi)置于室(shi)溫(wen)或稍高的(de)適(shi)當溫(wen)度(du)下保持(chi)較長時間，以提高合金的(de)硬(ying)度(du)、強(qiang)度(du)或電性(xing)(xing)磁(ci)性(xing)(xing)等。這(zhe)樣的(de)熱處理工藝稱為(wei)時效(xiao)處理。
把壓(ya)力加工形變(bian)與熱(re)(re)處理(li)(li)(li)youxiao而緊密地結合起來進行，使鑄鐵平臺獲(huo)得很好的(de)(de)強(qiang)度、韌性配合的(de)(de)方法稱為形變(bian)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)；在負壓(ya)氣氛或真空(kong)中(zhong)進行的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)稱為真空(kong)熱(re)(re)處理(li)(li)(li)，它(ta)不(bu)(bu)僅(jin)能使工件不(bu)(bu)氧化(hua)(hua)，不(bu)(bu)脫(tuo)碳，保持處理(li)(li)(li)后工件表面(mian)光潔(jie)，提(ti)高(gao)平臺的(de)(de)性能，還可以通(tong)入滲劑進行化(hua)(hua)學熱(re)(re)處理(li)(li)(li)。
表面熱處理(li)
只(zhi)加(jia)熱(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)，以(yi)改變其表(biao)層(ceng)(ceng)力學性(xing)能(neng)的(de)金屬熱(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)(gong)藝。為了只(zhi)加(jia)熱(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)而不使過多的(de)熱(re)量傳入工(gong)(gong)(gong)件(jian)內部(bu)，使用(yong)的(de)熱(re)源(yuan)須(xu)具(ju)有(you)高的(de)nengliang密度(du)，即在單(dan)位面積的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)上給予較大(da)的(de)reneng，使工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)或局(ju)部(bu)能(neng)短時(shi)或瞬時(shi)達到高溫。表(biao)面熱(re)處(chu)理(li)的(de)主(zhu)要方法有(you)火(huo)焰(yan)(yan)淬火(huo)和感應加(jia)熱(re)熱(re)處(chu)理(li)，常用(yong)的(de)熱(re)源(yuan)有(you)氧乙(yi)炔或氧丙烷等(deng)火(huo)焰(yan)(yan)、感應電流、激光和電子束等(deng)。
化學(xue)熱處理
通過改變(bian)(bian)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)化學(xue)(xue)成分、組織和性能的(de)金屬熱處理工(gong)藝(yi)。化學(xue)(xue)熱處理與(yu)表(biao)(biao)面(mian)熱處理不(bu)同之處是(shi)(shi)后者改變(bian)(bian)了工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)的(de)化學(xue)(xue)成分。化學(xue)(xue)熱處理是(shi)(shi)將工(gong)件(jian)放(fang)在含碳、氮或其它合金元素的(de)介質(zhi)(氣體、液(ye)體、固體)中加熱，保溫較長時間(jian)，從而使工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)滲(shen)入碳、氮、硼(peng)和鉻(ge)等元素。滲(shen)入元素后，有時還要進行其它熱處理工(gong)藝(yi)如淬火(huo)及回(hui)火(huo)。化學(xue)(xue)熱處理的(de)主要方(fang)法有滲(shen)碳、滲(shen)氮、滲(shen)金屬。
熱(re)處(chu)(chu)理(li)是鑄鐵(tie)平臺制(zhi)造(zao)過程中的(de)(de)(de)重要工(gong)(gong)序之一。它可以控制(zhi)工(gong)(gong)件的(de)(de)(de)各種性(xing)能(neng) ，如(ru)耐磨、 、磁(ci)性(xing)能(neng)等(deng)。還可以gaishan毛坯的(de)(de)(de)組織和(he)應力狀(zhuang)態，以利于進行各種冷、熱(re)加工(gong)(gong)。例如(ru)白(bai)口鑄鐵(tie)經過長(chang)時間退火(huo)處(chu)(chu)理(li)可以獲得可鍛鑄鐵(tie)，提(ti)高塑性(xing)；平臺采用正確的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝，使用壽命(ming)可以比不經熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)平臺成(cheng)倍或幾(ji)十倍地(di)提(ti)高。
回火的作用(yong)在于：
① 提高組織(zhi)穩定(ding)性(xing)，使(shi)鑄鐵平(ping)臺(tai)在使(shi)用過程中不再發生(sheng)組織(zhi)轉(zhuan)變，從(cong)而使(shi)平(ping)臺(tai)幾何尺寸和性(xing)能保持穩定(ding)。
② xiaochu內應力，以(yi)便gaishan工件的使用性(xing)能并(bing)穩定工件幾(ji)何尺寸(cun)。
③ 調整平臺(tai)的力學(xue)性能以滿足(zu)使用要求(qiu)。
回(hui)火(huo)(huo)之所以具有這(zhe)些(xie)作用(yong)，是因為溫度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時(shi)，原子(zi)活動能力增強，鋼(gang)鐵(tie)中的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)、碳和(he)其他合(he)金(jin)(jin)(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)原子(zi)可以較快(kuai)地(di)進(jin)行(xing)擴散，實現原子(zi)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)新排列組合(he)，從(cong)而使(shi)(shi)不穩定的(de)(de)(de)(de)不平衡(heng)組織(zhi)逐步轉變為穩定的(de)(de)(de)(de)平衡(heng)組織(zhi)。內應力的(de)(de)(de)(de)xiaochu還與(yu)溫度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時(shi)金(jin)(jin)(jin)屬強度(du)(du)(du)(du)降低有關。一(yi)般鑄鐵(tie)平臺回(hui)火(huo)(huo)時(shi)，硬度(du)(du)(du)(du)和(he)強度(du)(du)(du)(du)下降，塑性提高(gao)。回(hui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)(du)越高(gao)，這(zhe)些(xie)力學性能的(de)(de)(de)(de)變化(hua)越大(da)。有些(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)元(yuan)素含量較高(gao)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)，在某(mou)一(yi)溫度(du)(du)(du)(du)范圍回(hui)火(huo)(huo)時(shi)，會析(xi)出一(yi)些(xie)顆粒細小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬化(hua)合(he)物，使(shi)(shi)強度(du)(du)(du)(du)和(he)硬度(du)(du)(du)(du)上升(sheng)。這(zhe)種現象(xiang)稱為二次硬化(hua)。
力學性(xing)能：隨(sui)著(zhu)回火溫度(du)的(de)升高，硬(ying)度(du)、強度(du)下(xia)降，塑性(xing)韌(ren)性(xing)升高。
