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)處(chu)理(li)工藝一般包(bao)括加熱(re)、保(bao)溫、冷卻三個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)，有(you)時只(zhi)有(you)加熱(re)和冷卻兩個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)。這些過(guo)程(cheng)互相銜接，不可(ke)間斷。金屬熱(re)處(chu)理(li)工藝大(da)體(ti)(ti)可(ke)分(fen)為整體(ti)(ti)熱(re)處(chu)理(li)、表面熱(re)處(chu)理(li)、局部熱(re)處(chu)理(li)和化學熱(re)處(chu)理(li)等。
整體熱(re)處理
整體(ti)熱(re)(re)處(chu)理(li)是對鑄鐵平臺整體(ti)加熱(re)(re)，然后以適當(dang)的(de)速度(du)冷卻，以改變其(qi)整體(ti)力學性能的(de)金屬熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝。鋼(gang)鐵整體(ti)熱(re)(re)處(chu)理(li)大致有退(tui)火(huo)、正火(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)和回火(huo)四種基本(ben)工藝。退(tui)火(huo)、正火(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)、回火(huo)是整體(ti)熱(re)(re)處(chu)理(li)中的(de)“四把火(huo)”，其(qi)中的(de)淬(cui)(cui)火(huo)與回火(huo)關系密切，常常配(pei)合使用，缺一不可。
退火(huo)：是將鑄鐵(tie)平臺(tai)加熱到適當溫度，根據材料和工(gong)(gong)件尺寸采用(yong)不(bu)同的(de)保(bao)溫時間，然后進(jin)行緩慢冷卻，目(mu)的(de)是使金(jin)屬內(nei)部組織(zhi)達到或接近平衡狀態，獲得良(liang)好的(de)工(gong)(gong)藝(yi)性能和使用(yong)性能，或者為進(jin)一步淬火(huo)作組織(zhi)準備。
正火：是將鑄(zhu)鐵平(ping)臺加熱(re)到(dao)適宜的(de)(de)溫(wen)度后(hou)在空氣中(zhong)冷卻，正火的(de)(de)效(xiao)果同退火相似，只(zhi)是得到(dao)的(de)(de)組織 細，常用(yong)于(yu)gaishan低碳材料的(de)(de)切(qie)削性能，也(ye)有時(shi)用(yong)于(yu)對一(yi)些要(yao)求不高的(de)(de)零件作為終熱(re)處理。
淬(cui)火：是將鑄鐵平(ping)臺加熱保溫后，在水(shui)、油或其它無機鹽、youji水(shui)溶液等淬(cui)冷(leng)介質(zhi)中快(kuai)速(su)冷(leng)卻。淬(cui)火后鋼(gang)件(jian)變(bian)硬(ying)，但同(tong)時變(bian)脆。
回(hui)火：為了降低(di)鋼(gang)件的脆性，將淬(cui)火后的鑄(zhu)鐵平臺在(zai)高于室溫(wen)而低于650℃的(de)某一適當溫(wen)度(du)進行長時(shi)間(jian)的(de)保(bao)溫(wen)，再進行冷卻。
“四(si)把火”隨著加熱(re)溫度(du)(du)和(he)冷(leng)卻方式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同，又演變出不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝 。為了獲得一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)和(he)韌性，把淬火和(he)高(gao)溫回火結合(he)(he)起來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝，稱(cheng)為調質。某些(xie)合(he)(he)金淬火形(xing)成過飽(bao)和(he)固溶體后(hou)，將(jiang)其置于(yu)室溫或稍高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)適當溫度(du)(du)下保(bao)持較(jiao)長時間，以提(ti)高(gao)合(he)(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬度(du)(du)、強度(du)(du)或電性磁性等(deng)。這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝稱(cheng)為時效(xiao)處理(li)。
把壓(ya)力加工形變與熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)youxiao而緊密(mi)地結合起(qi)來進(jin)行，使(shi)鑄鐵(tie)平臺(tai)獲得很好的強度、韌性(xing)配合的方法稱為(wei)形變熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)；在負壓(ya)氣氛或(huo)真(zhen)空中進(jin)行的熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)稱為(wei)真(zhen)空熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)，它不僅能使(shi)工件不氧化，不脫(tuo)碳，保持處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后工件表面光潔，提高(gao)平臺(tai)的性(xing)能，還可以通入(ru)滲劑進(jin)行化學熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。
表面熱處理
只加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)層，以改變其表(biao)層力學性能的(de)金屬熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝。為(wei)了只加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)層而不(bu)使(shi)過多的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)傳入工(gong)(gong)件(jian)(jian)內(nei)部，使(shi)用的(de)熱(re)(re)(re)源(yuan)(yuan)須具有高的(de)nengliang密(mi)度，即在單位面積的(de)工(gong)(gong)件(jian)(jian)上給予較(jiao)大的(de)reneng，使(shi)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)層或局部能短時或瞬時達到高溫。表(biao)面熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)的(de)主(zhu)要方法有火焰淬火和感應加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)，常(chang)用的(de)熱(re)(re)(re)源(yuan)(yuan)有氧乙炔(gui)或氧丙烷等火焰、感應電(dian)流、激(ji)光和電(dian)子(zi)束等。
化學熱(re)處理
通過改變工件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)化(hua)(hua)學成(cheng)分、組織(zhi)和性能的(de)金(jin)屬(shu)熱(re)處(chu)理工藝(yi)。化(hua)(hua)學熱(re)處(chu)理與表(biao)面(mian)熱(re)處(chu)理不同之處(chu)是后者改變了工件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)的(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分。化(hua)(hua)學熱(re)處(chu)理是將工件(jian)放在含碳、氮或其它合金(jin)元(yuan)素(su)的(de)介質(氣(qi)體、液體、固(gu)體)中(zhong)加熱(re)，保溫(wen)較長時間，從(cong)而使工件(jian)表(biao)層(ceng)(ceng)滲(shen)入碳、氮、硼和鉻等元(yuan)素(su)。滲(shen)入元(yuan)素(su)后，有時還(huan)要進行其它熱(re)處(chu)理工藝(yi)如(ru)淬火及回(hui)火。化(hua)(hua)學熱(re)處(chu)理的(de)主(zhu)要方法有滲(shen)碳、滲(shen)氮、滲(shen)金(jin)屬(shu)。
熱處理(li)(li)是鑄鐵平臺制造(zao)過程中的重(zhong)要工(gong)序之一。它可(ke)(ke)以(yi)控制工(gong)件的各(ge)種(zhong)性(xing)能 ，如(ru)耐磨、 、磁性(xing)能等。還可(ke)(ke)以(yi)gaishan毛坯的組織和(he)應力狀(zhuang)態，以(yi)利(li)于進行各(ge)種(zhong)冷(leng)、熱加工(gong)。例如(ru)白(bai)口鑄鐵經(jing)(jing)過長時(shi)間(jian)退火(huo)處理(li)(li)可(ke)(ke)以(yi)獲(huo)得可(ke)(ke)鍛鑄鐵，提高塑性(xing)；平臺采(cai)用正確的熱處理(li)(li)工(gong)藝，使用壽命可(ke)(ke)以(yi)比不經(jing)(jing)熱處理(li)(li)的平臺成倍(bei)或幾(ji)十倍(bei)地提高。
回火的(de)作用在于(yu)：
① 提高(gao)組織穩定性(xing)，使鑄鐵平臺(tai)在(zai)使用過程中不(bu)再(zai)發生組織轉(zhuan)變，從而使平臺(tai)幾何尺寸和性(xing)能保持穩定。
② xiaochu內應(ying)力，以便gaishan工件(jian)的使用性能并穩(wen)定工件(jian)幾何尺寸(cun)。
③ 調整(zheng)平臺的力學性能以滿足使用要(yao)求。
回火(huo)之所以(yi)具有(you)這(zhe)些作用，是因(yin)為(wei)(wei)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時，原(yuan)子活動能(neng)(neng)力增強(qiang)(qiang)，鋼(gang)鐵中的(de)鐵、碳和其他合金元(yuan)素的(de)原(yuan)子可(ke)以(yi)較快(kuai)地進行(xing)擴散，實現(xian)原(yuan)子的(de)重新排列組合，從而(er)使(shi)不穩(wen)定(ding)的(de)不平衡組織逐步(bu)轉變為(wei)(wei)穩(wen)定(ding)的(de)平衡組織。內應力的(de)xiaochu還與溫(wen)度(du)(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)時金屬強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)降(jiang)低有(you)關。一般鑄(zhu)鐵平臺回火(huo)時，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)下(xia)降(jiang)，塑(su)性提(ti)高(gao)。回火(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)越高(gao)，這(zhe)些力學性能(neng)(neng)的(de)變化(hua)越大(da)。有(you)些合金元(yuan)素含量較高(gao)的(de)合金鋼(gang)，在某一溫(wen)度(du)(du)(du)(du)范(fan)圍回火(huo)時，會析出一些顆粒細(xi)小的(de)金屬化(hua)合物，使(shi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)和硬(ying)度(du)(du)(du)(du)上升(sheng)。這(zhe)種現(xian)象稱為(wei)(wei)二次(ci)硬(ying)化(hua)。
力(li)學性(xing)(xing)能(neng)：隨著(zhu)回火溫度的升高(gao)，硬度、強度下降，塑(su)性(xing)(xing)韌(ren)性(xing)(xing)升高(gao)。
