①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工和冷变形加工
②细化晶粒,均匀化钢组织,改善钢的性能,为后续热处理做好准备
撤退
(1)完全退火
细化晶粒,均匀化组织热处理钢材,降低硬度,充分消除内应力。完全退火适用于碳含量(质量分数)小于0.8%的锻件或铸钢件。
火
种类
(2)球化退火
将钢件加热至临界温度以上20-30℃,保温后缓慢冷却至500℃以下,然后出炉风冷。
不
(3)去应力退火
消除钢件焊接、冷矫时产生的内应力,消除精密零件切削加工时产生的内应力,防止后续加工和使用过程中变形。
去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件、冷挤压件等。
2.正火
①改善组织结构和切削性能
②对于机械性能要求不高的零件,常采用正火作为最终热处理。
③消除内应力
3.淬火
①使钢件获得更高的硬度和耐磨性
淬火
(1)单液淬火
将钢件加热到淬火温度,保温后在淬火剂中冷却。
②使钢件经回火后获得某些特殊性能,如较高的强度、弹性和韧性等。
单液淬火仅适用于形状比较简单、技术要求不高的碳钢和合金钢零件。淬火时,对于直径或厚度大于5~8毫米的碳钢零件,采用盐水或水冷却;对于合金钢零件,采用油冷却。
(2)双液淬火
将钢件加热至淬火温度。保温后,在水中快速冷却至300~400℃,然后转入油中冷却。
(3)火焰表面淬火
将乙炔和氧气的混合燃烧火焰喷射到零件表面,将零件快速加热到淬火温度,然后立即将水喷射到零件表面。火焰表面淬火适用于单件或小批量生产。要求表面坚硬、耐磨,能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢零件,如曲轴、齿轮和导轨等。
(4)表面感应淬火
将钢部件放入感应器中。电感器在一定频率的交流电作用下产生磁场。钢件在磁场作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2~10min)至淬火温度。这时,立即向钢材表面喷水。
经过表面感应淬火的零件表面坚硬耐磨,而心部则保持良好的强度和韧性。
表面感应淬火适用于中碳钢和中等碳含量的合金钢零件
4.回火
①获得所需的机械性能。一般情况下,零件淬火后的强度和硬度有很大提高,但塑性和韧性明显降低,而零件的实际工况要求有良好的强度和韧性。选择合适的回火温度进行回火后,所需的可以获得机械性能
回火是淬火后立即进行的,也是热处理的最后一道工序。
②组织稳定,规模稳定
(1)低温回火
消除钢件淬火产生的内应力
(2)中温回火
使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度
(3)高温回火
淬火钢件加热至500-650℃,保温后冷却。主要用于要求高强度、高韧性的重要结构件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮、连杆等。
使钢件获得较好的综合力学性能,即较高的强度、韧性和足够的硬度,并消除钢件淬火产生的内应力。
5.调理
淬火钢件的高温(500-600℃)回火多用于重要结构件,如轴、齿轮、连杆等,淬火、回火通常在粗加工后进行。
细化晶粒可以使钢件获得较高的韧性和足够的强度,从而赋予其良好的综合机械性能。
(1)人工老化
消除内应力,减少零件变形,稳定尺寸,这对于精度要求较高的零件更为重要。
时效处理
(2)自然老化
7.化学热处理
将钢件置于含有一定活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等,使介质中的部分原子渗入钢件表面来实现改变。钢件表层的化学成分赋予钢件表层某些特殊性能
改变
(1)碳渗入钢中
将碳原子渗入钢件表面
表面具有高硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高韧性
学习
常用于耐磨、受冲击的零件,如轮、齿轮、轴、活塞销等。
热的
在
原因
(2)渗钢用氮
将氮原子渗入钢件表面
提高钢材表面的硬度和耐磨性,
常用于重要的螺栓、螺母、销轴等零件
耐腐蚀性能
(3)钢的氰化物
将碳、氮原子同时渗入钢件表面,适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件,也可用于高速钢切削刀具。
提高钢材表面硬度和耐磨性
8.发黑
金属零件在非常浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化,在金属零件表面形成磁性氧化铁膜。常用于低碳钢和低碳合金工具钢。
防锈,增加金属表面的美观和光泽,消除淬火时的应力
由于材料等因素的影响,黑化层的膜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等,厚度为0.6~0.8μm。