如果再抽象一下的话,就是这几点: 1.一分为二 材料不同、设备不同、工艺参数不同,热处理后的组织和质量也不同。 即使材料牌号、设备、工艺参数都相同,由于化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限不同,热处理后的组织和质量也会不同。 即使化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限都相同,由于热处理前期的冷热加工的工艺、质量、组织等不同,热处理后的组织和质量也同样会不同。 因此,出现问题后,要具体问题具体分析,即要一分为二。 2.两张图 Fe-C相图和C曲线。 Fe-C相图 C曲线Fe-C相图是跟钢铁打交道的必备知识,C曲线是钢加热后冷却的组织转变图,这两个图是热处理基础的基础。只有把握住了这两个图,深入了解这两个图,才有可能干热处理,热处理才能够入门。 3.三个过程 即加热、保温、冷却这三个过程。 这三个过程贯穿了所有的热处理工艺,这三个过程的好坏决定了最后热处理的质量好坏。这三个过程理解透彻了,热处理就算入门了。 4.四把火 即淬火、正火、回火、退火。 这四把火是最常规的热处理,这四把火烧的好坏,一定程度上反映了热处理水平。如果这四把火烧得好,就是一个热处理技术员了。 4.1、淬火 1. 什么叫淬火? 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。 通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 2. 淬火的目的: 1)提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。 2)改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。 淬火冷却时,除需合理选用淬火介质外,还要有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等。 3. 钢铁工件在淬火后具有以下特点: ① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。 ② 存在较大内应力。 ③ 力学性能不能满足要求。因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火 4.2、回火 1. 什么叫回火? 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。 2. 淬火与回火的主要目的是: 1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。 3. 回火的作用在于: ① 提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。 回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。 一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。回火温度越高,这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。 回火要求:用途不同的工件应在不同温度下回火,以满足使用中的要求。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大,内应力减小,韧性稍有提高。 钢在300℃左右回火时,常使其脆性增大,这种现象称为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后,如果缓慢冷至室温,也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。 在钢中加入钼,或回火时在油或水中冷却,都可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度,便可以消除这种脆性。 在生产中,常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同,把回火分为低温回火,中温回火,和高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质,即在具有高度强度的同时,又有好的塑性韧性。 1)低温回火:150-250℃ ,M回,减少内应力和脆性,提高塑韧性,有较高的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。 4.3、正火 1. 什么是正火? 正火是一种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后,保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火,正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化,不但可得到满意的强度,而且可以明显提高韧性(AKV值),降低构件的开裂倾向。一些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后,材料的综合力学性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。 2. 正火有以下目的和用途: ① 对亚共析钢,正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。 由于正火的特点是空气冷却,因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织,将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 4.4、退火 1. 什么是退火? 退火是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分为完全退火,不完全退火和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测,也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的,钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计,测试HRB硬度,对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管,可以采用表面洛氏硬度计,检测HRT硬度。 2. 退火的目的在于: ① 改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力,防止工件变形、开裂。 3. 常用的退火工艺有: ① 完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。 5.五个组织 即奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体、珠光体。 深刻理解了这五个组织的特点、组织形态、析出(形成)条件、性能等,热处理技术水平才能够得到提高。 6.六大缺陷 六大缺陷即氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂。 其中,在工作中最忌讳产生过烧和开裂缺陷,因为这两个缺陷是无法挽回的缺陷,其他四个也应该尽量避免,虽然能够弥补,但是明显增加了工作量和生产成本。 搞热处理的能够避免或者减轻这六大缺陷,就是一个合格的热处理工程师了。 7.七个相变 (1)珠光体转变为奥氏体(P→A); (2)奥氏体转变为珠光体(A→P); (3)奥氏体转变为索氏体(A→S); (4)奥氏体转变为屈(托)氏体(A→T); (5)奥氏体转变为马氏体(A→M); (6)奥氏体转变为贝氏体(A→B); (7)马氏体转变为回火马氏体(M→回M)。 把握住这七个相变,热处理就是高水平了。 8.八大工艺 即:退火工艺、正火工艺、淬火工艺、回火工艺、表面淬火工艺、化学热处理工艺、真空热处理工艺、特种热处理工艺(激光、离子氮化、PVD、CVD、离子镀等)。 能够把握住这八大工艺,热处理就是专家啦! |
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