為了使金屬工件具有所需的機械性能,物理性能和化學性能,除了公平地選擇材料和各種成型工藝外,開平專業表面熱處理工藝通常也是必不可少的。鋼鐵是機械工業中使用廣泛的材料。鋼的微觀結構很復雜,可以通過熱處理來控制。因此,鋼的表面熱處理是金(jin)屬熱處理(li)(li)的主(zhu)要內容。另外,鋁(lv),銅(tong),鎂,鈦及其(qi)合金(jin)也(ye)可用于通過(guo)熱處理(li)(li)改變其(qi)機械,物理(li)(li)和化學性能以獲得(de)不同的性能。
不允許對鋼進行退火,否則針狀氮化物可能會出現在滲透層結構中。表面熱處理對于進行變形處理的零件(例如沖壓,鍛造,機加工等),應進行應力消除退火處理以減少氮化變形。專業表面熱處理加工還應注意(yi),與粗糙的(de)原(yuan)始結(jie)構相比,精細的(de)原(yuan)始結(jie)構在(zai)氮化后具有更高(gao)的(de)表面硬度和良(liang)好的(de)硬度梯度。因此(ci),正火(huo)時(shi)(shi)的(de)冷(leng)卻速度不(bu)(bu)易(yi)過(guo)慢(man),回火(huo)時(shi)(shi)的(de)回火(huo)溫度不(bu)(bu)宜(yi)過(guo)高(gao),保持(chi)時(shi)(shi)間不(bu)(bu)易(yi)過(guo)長。
為了達到表面熱處理淬火的目的,通常必須加快零件在高溫區的冷卻速度,使其超過鋼的臨界淬火冷卻速度以獲得馬氏體組織。就殘余應力而言,這可以增加抵消組織壓力的熱應力值,因此可以減小工件表面上的拉應力,并達到抑制縱向裂紋的目的。其效果將隨著高溫冷卻速度的加快而增加。此外,在硬化的情況下,工件的橫截面尺寸越大,盡管實際的表面熱處理冷卻速度較慢,但是破裂的風險實際上更大(da)。
過熱,我們知道,表面熱處理過程中的過熱有可能導致奧氏體晶粒粗化并降低零件的機械性能。1.一般過熱,如果加熱溫度過高或高溫下的保持時間過長,則奧氏體晶粒的粗大化稱為過熱。粗奧氏體晶粒會降低鋼的強度和韌性,增加脆性轉變溫度,專業表面熱處理并增加淬火過程中變形和開裂的趨勢。過熱的原(yuan)因是爐溫儀表或混合的失控(通(tong)常是由于過程的無知所致)。
退火,正火或多次高溫回火以細化晶粒后,可以在正常條件下對過熱結構進行重新奧氏體化。粗糙組織的遺傳,當專業表面熱處理加工再次對具有粗馬氏體,貝氏體和鐵氏體組織的鋼零件進行奧氏體化時,將它們緩慢加熱至常規淬火溫度,甚至更低。奧氏體晶粒仍較粗。這種現象稱為組織遺傳。表面熱處理加工為(wei)了消除粗糙組織的(de)遺傳(chuan),可以使(shi)用中(zhong)間退火或多次(ci)高(gao)溫回火處理(li)。
共析鋼的等溫轉變曲線,基本上反映了專業表面熱處理在不同溫度下共析鋼的轉變所需的保溫時間,轉變完成時間和轉變產物。在實際的熱處理生產中,除了分級等溫淬火工藝外,還有許多連續冷卻的情況。表面熱處理淬(cui)火要求馬氏(shi)體(ti)組(zu)織的速(su)(su)度(du)必(bi)須(xu)大于(yu)臨界冷(leng)卻速(su)(su)率(lv),并且零件表面的冷(leng)卻速(su)(su)率(lv)通常大于(yu)型芯的冷(leng)卻速(su)(su)率(lv)。