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)處理(li)(li)工藝(yi)一般包括加熱(re)、保(bao)溫、冷(leng)卻(que)(que)三個(ge)過程，有時(shi)只有加熱(re)和冷(leng)卻(que)(que)兩個(ge)過程。這些過程互相(xiang)銜接(jie)，不可間斷。金(jin)屬熱(re)處理(li)(li)工藝(yi)大體可分為整(zheng)體熱(re)處理(li)(li)、表面熱(re)處理(li)(li)、局部熱(re)處理(li)(li)和化學熱(re)處理(li)(li)等(deng)。
整體熱處理
整體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)是對鑄(zhu)鐵(tie)平臺整體(ti)(ti)加熱，然(ran)后(hou)以(yi)適(shi)當的(de)速度(du)冷卻，以(yi)改變其整體(ti)(ti)力學性(xing)能的(de)金屬熱處(chu)理(li)工(gong)藝。鋼鐵(tie)整體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)大致有退火(huo)(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)(huo)和(he)回火(huo)(huo)(huo)四(si)種基本工(gong)藝。退火(huo)(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)(huo)、回火(huo)(huo)(huo)是整體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)中(zhong)的(de)“四(si)把火(huo)(huo)(huo)”，其中(zhong)的(de)淬火(huo)(huo)(huo)與回火(huo)(huo)(huo)關系密切，常常配合使用(yong)，缺一不可。
退火：是將鑄鐵(tie)平(ping)臺加熱到適當溫度(du)，根據材料和工件(jian)尺寸采用不(bu)同(tong)的(de)保溫時間，然后進行緩(huan)慢冷卻(que)，目的(de)是使金屬內部組織達到或接近平(ping)衡狀態(tai)，獲(huo)得良好的(de)工藝性能和使用性能，或者為進一(yi)步淬火作組織準備。
正(zheng)火(huo)：是將鑄鐵平臺加熱到(dao)適宜的(de)溫度后在(zai)空氣(qi)中冷卻，正(zheng)火(huo)的(de)效果同(tong)退(tui)火(huo)相似，只是得到(dao)的(de)組(zu)織(zhi) 細，常用于gaishan低(di)碳材料的(de)切削(xue)性能，也有時用于對一些(xie)要(yao)求(qiu)不高的(de)零件作為(wei)終熱處理。
淬(cui)火：是將(jiang)鑄鐵平臺加熱保溫后(hou)，在水、油或其(qi)它無機鹽、youji水溶液等(deng)淬(cui)冷(leng)介(jie)質中快速冷(leng)卻。淬(cui)火后(hou)鋼(gang)件變硬，但同時變脆。
回火(huo)：為了降(jiang)低鋼件的脆性，將淬(cui)火(huo)后的鑄鐵平臺在(zai)高(gao)于室溫(wen)而(er)低(di)于650℃的某一適當溫(wen)度進行長時間的保溫(wen)，再進行冷(leng)卻。
“四把(ba)火(huo)”隨著加熱(re)溫度和(he)冷卻(que)方式的(de)(de)(de)不同，又演(yan)變出不同的(de)(de)(de)熱(re)處理工藝(yi) 。為(wei)了獲得一定的(de)(de)(de)強度和(he)韌性(xing)，把(ba)淬火(huo)和(he)高(gao)溫回火(huo)結合(he)(he)起來的(de)(de)(de)工藝(yi)，稱(cheng)為(wei)調(diao)質。某些合(he)(he)金(jin)淬火(huo)形成(cheng)過飽(bao)和(he)固溶體后，將其置于室溫或(huo)稍(shao)高(gao)的(de)(de)(de)適當溫度下保持較長(chang)時間(jian)，以(yi)提高(gao)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)硬(ying)度、強度或(huo)電性(xing)磁性(xing)等。這樣的(de)(de)(de)熱(re)處理工藝(yi)稱(cheng)為(wei)時效處理。
把壓力加(jia)工(gong)形變(bian)與熱(re)處理(li)(li)(li)(li)youxiao而緊密地結合(he)起(qi)來進行(xing)，使鑄(zhu)鐵平(ping)臺獲得很好(hao)的(de)(de)強度(du)、韌性配合(he)的(de)(de)方法稱(cheng)為形變(bian)熱(re)處理(li)(li)(li)(li)；在(zai)負(fu)壓氣氛或真空中進行(xing)的(de)(de)熱(re)處理(li)(li)(li)(li)稱(cheng)為真空熱(re)處理(li)(li)(li)(li)，它(ta)不僅能(neng)(neng)使工(gong)件(jian)不氧(yang)化(hua)(hua)，不脫碳，保持處理(li)(li)(li)(li)后工(gong)件(jian)表面光潔(jie)，提高平(ping)臺的(de)(de)性能(neng)(neng)，還可以通(tong)入滲劑進行(xing)化(hua)(hua)學熱(re)處理(li)(li)(li)(li)。
表面熱處理
只(zhi)(zhi)加熱(re)(re)工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)，以改變(bian)其表(biao)層(ceng)力學性(xing)能的(de)(de)金屬熱(re)(re)處理(li)工(gong)藝。為了只(zhi)(zhi)加熱(re)(re)工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)而不使(shi)(shi)過多的(de)(de)熱(re)(re)量傳(chuan)入工(gong)件(jian)內部，使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)熱(re)(re)源須具有高的(de)(de)nengliang密度，即在(zai)單位(wei)面積的(de)(de)工(gong)件(jian)上(shang)給(gei)予較大(da)的(de)(de)reneng，使(shi)(shi)工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)或局部能短時(shi)(shi)或瞬時(shi)(shi)達到高溫。表(biao)面熱(re)(re)處理(li)的(de)(de)主要(yao)方法有火焰淬火和(he)(he)感應加熱(re)(re)熱(re)(re)處理(li)，常用(yong)的(de)(de)熱(re)(re)源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流(liu)、激光(guang)和(he)(he)電子束(shu)等。
化學熱處理
通過(guo)改變(bian)工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分、組織和性能(neng)的(de)(de)金屬熱(re)(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝。化(hua)(hua)學(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理與表(biao)面熱(re)(re)處(chu)(chu)理不(bu)同之處(chu)(chu)是(shi)后(hou)者改變(bian)了工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分。化(hua)(hua)學(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理是(shi)將(jiang)工(gong)件(jian)放在含(han)碳、氮(dan)(dan)或其它合金元(yuan)素(su)的(de)(de)介質(氣體(ti)、液(ye)體(ti)、固(gu)體(ti))中加熱(re)(re)，保(bao)溫(wen)較長時間，從(cong)而使工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)滲(shen)入碳、氮(dan)(dan)、硼和鉻等(deng)元(yuan)素(su)。滲(shen)入元(yuan)素(su)后(hou)，有時還要進(jin)行(xing)其它熱(re)(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝如淬(cui)火及回(hui)火。化(hua)(hua)學(xue)熱(re)(re)處(chu)(chu)理的(de)(de)主(zhu)要方法(fa)有滲(shen)碳、滲(shen)氮(dan)(dan)、滲(shen)金屬。
熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)是鑄鐵平臺(tai)(tai)制造過程(cheng)中的(de)(de)重要(yao)工序之(zhi)一。它可(ke)以(yi)(yi)控制工件(jian)的(de)(de)各(ge)種(zhong)性能(neng) ，如(ru)耐(nai)磨、 、磁(ci)性能(neng)等。還可(ke)以(yi)(yi)gaishan毛坯的(de)(de)組織和應力狀態，以(yi)(yi)利于進(jin)行(xing)各(ge)種(zhong)冷、熱加工。例如(ru)白(bai)口鑄鐵經過長時間退(tui)火處(chu)(chu)理(li)(li)(li)可(ke)以(yi)(yi)獲得可(ke)鍛(duan)鑄鐵，提高塑性；平臺(tai)(tai)采(cai)用(yong)正(zheng)確的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝，使用(yong)壽命可(ke)以(yi)(yi)比不經熱處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)平臺(tai)(tai)成倍(bei)或幾十(shi)倍(bei)地提高。
回火的作用在于(yu)：
① 提(ti)高組織穩定性(xing)，使鑄鐵平臺在使用(yong)過(guo)程(cheng)中不再發(fa)生(sheng)組織轉(zhuan)變，從而(er)使平臺幾何尺寸和性(xing)能保持穩定。
② xiaochu內應力，以便gaishan工(gong)件的(de)使(shi)用性能并穩定(ding)工(gong)件幾何尺(chi)寸。
③ 調整平臺的力學性能以滿足使用要(yao)求(qiu)。
回(hui)(hui)火之所以(yi)具有(you)這(zhe)(zhe)些作用，是(shi)因為(wei)溫(wen)度升(sheng)高(gao)時，原(yuan)子(zi)(zi)活動能(neng)(neng)力增強，鋼(gang)鐵中(zhong)的(de)(de)鐵、碳和其他(ta)合(he)(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)可(ke)以(yi)較快地進行擴(kuo)散，實現(xian)(xian)原(yuan)子(zi)(zi)的(de)(de)重新排列(lie)組合(he)(he)，從而使不穩定(ding)的(de)(de)不平衡(heng)(heng)組織逐步轉變為(wei)穩定(ding)的(de)(de)平衡(heng)(heng)組織。內應力的(de)(de)xiaochu還(huan)與溫(wen)度升(sheng)高(gao)時金屬強度降低有(you)關。一(yi)般(ban)鑄鐵平臺(tai)回(hui)(hui)火時，硬(ying)度和強度下(xia)降，塑性(xing)提高(gao)。回(hui)(hui)火溫(wen)度越高(gao)，這(zhe)(zhe)些力學性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)變化(hua)越大(da)。有(you)些合(he)(he)金元(yuan)素(su)含量較高(gao)的(de)(de)合(he)(he)金鋼(gang)，在某一(yi)溫(wen)度范圍回(hui)(hui)火時，會析出(chu)一(yi)些顆粒細小的(de)(de)金屬化(hua)合(he)(he)物(wu)，使強度和硬(ying)度上升(sheng)。這(zhe)(zhe)種現(xian)(xian)象(xiang)稱為(wei)二(er)次(ci)硬(ying)化(hua)。
力學性(xing)能：隨(sui)著回火溫度的升高，硬度、強(qiang)度下降，塑(su)性(xing)韌(ren)性(xing)升高。
