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)(re)處(chu)理(li)工藝一般包括加熱(re)(re)、保溫、冷卻三個過(guo)(guo)程(cheng)，有時(shi)只有加熱(re)(re)和冷卻兩個過(guo)(guo)程(cheng)。這些過(guo)(guo)程(cheng)互(hu)相銜接，不可間斷。金屬熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝大(da)體(ti)可分為整體(ti)熱(re)(re)處(chu)理(li)、表面熱(re)(re)處(chu)理(li)、局部熱(re)(re)處(chu)理(li)和化學熱(re)(re)處(chu)理(li)等。
整體熱處理
整(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)是(shi)對鑄鐵平臺(tai)整(zheng)體(ti)(ti)加熱，然后(hou)以(yi)適當(dang)的(de)速度(du)冷卻，以(yi)改變其(qi)整(zheng)體(ti)(ti)力學性能的(de)金屬(shu)熱處(chu)理(li)工(gong)藝。鋼鐵整(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)大(da)致有退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)(huo)和回(hui)(hui)火(huo)(huo)四種基(ji)本工(gong)藝。退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)(huo)、回(hui)(hui)火(huo)(huo)是(shi)整(zheng)體(ti)(ti)熱處(chu)理(li)中的(de)“四把火(huo)(huo)”，其(qi)中的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)與回(hui)(hui)火(huo)(huo)關系密切，常(chang)常(chang)配合使用，缺(que)一不可。
退火：是(shi)將(jiang)鑄鐵平臺加熱(re)到適當溫度，根據(ju)材料和(he)工件尺寸采用不同的保溫時間(jian)，然后(hou)進(jin)行(xing)緩慢冷卻，目的是(shi)使金(jin)屬內部(bu)組(zu)織達(da)到或(huo)接近平衡(heng)狀態，獲得良好的工藝性能(neng)和(he)使用性能(neng)，或(huo)者為進(jin)一(yi)步淬火作組(zu)織準備(bei)。
正火(huo)(huo)：是將(jiang)鑄鐵(tie)平臺加熱(re)到適(shi)宜的(de)溫度后在空氣中冷卻，正火(huo)(huo)的(de)效果同(tong)退火(huo)(huo)相似，只是得到的(de)組織 細，常用(yong)于gaishan低碳材料的(de)切(qie)削性能，也有時(shi)用(yong)于對(dui)一些要求不高的(de)零件(jian)作為終熱(re)處理。
淬(cui)火：是將鑄鐵平臺加熱(re)保(bao)溫后，在(zai)水、油或(huo)其它(ta)無機(ji)鹽(yan)、youji水溶液等(deng)淬(cui)冷介質中快速冷卻。淬(cui)火后鋼件變(bian)(bian)硬，但同(tong)時變(bian)(bian)脆(cui)。
回火：為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鑄鐵平臺在(zai)高于室溫而低于650℃的某一適(shi)當溫度(du)進(jin)行長時(shi)間的保(bao)溫，再(zai)進(jin)行冷(leng)卻。
“四把火(huo)”隨著加熱(re)(re)溫度和(he)冷卻方(fang)式的不(bu)同(tong)，又(you)演變出不(bu)同(tong)的熱(re)(re)處理工(gong)藝 。為(wei)了獲得一定的強度和(he)韌性(xing)，把淬(cui)火(huo)和(he)高(gao)溫回火(huo)結合起來的工(gong)藝，稱(cheng)為(wei)調質。某些(xie)合金淬(cui)火(huo)形成過飽和(he)固(gu)溶體(ti)后，將其置于室溫或(huo)稍高(gao)的適當溫度下保持較長時(shi)間，以提高(gao)合金的硬度、強度或(huo)電性(xing)磁性(xing)等。這樣的熱(re)(re)處理工(gong)藝稱(cheng)為(wei)時(shi)效處理。
把壓(ya)力加(jia)工形變與熱處(chu)理(li)youxiao而(er)緊密地結(jie)合起來進(jin)(jin)行，使(shi)鑄鐵平臺(tai)獲得很好的(de)強度、韌性(xing)配合的(de)方法稱為形變熱處(chu)理(li)；在(zai)負壓(ya)氣氛或真空中進(jin)(jin)行的(de)熱處(chu)理(li)稱為真空熱處(chu)理(li)，它(ta)不僅能(neng)使(shi)工件不氧化(hua)，不脫(tuo)碳，保持處(chu)理(li)后工件表面光潔，提(ti)高(gao)平臺(tai)的(de)性(xing)能(neng)，還(huan)可以通(tong)入滲劑進(jin)(jin)行化(hua)學熱處(chu)理(li)。
表面熱處(chu)理
只加(jia)熱(re)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表層(ceng)，以(yi)改變其表層(ceng)力(li)學性能的(de)金屬熱(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝。為了只加(jia)熱(re)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表層(ceng)而不(bu)使(shi)過(guo)多的(de)熱(re)量傳入工(gong)(gong)件(jian)(jian)內(nei)部，使(shi)用的(de)熱(re)源須(xu)具(ju)有(you)(you)高的(de)nengliang密度，即在單位(wei)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)表層(ceng)或(huo)局(ju)部能短時(shi)或(huo)瞬時(shi)達到高溫。表面熱(re)處(chu)理的(de)主要方法(fa)有(you)(you)火焰淬火和感(gan)應加(jia)熱(re)熱(re)處(chu)理，常用的(de)熱(re)源有(you)(you)氧乙炔或(huo)氧丙烷等(deng)火焰、感(gan)應電流、激(ji)光和電子束等(deng)。
化學(xue)熱處理
通過改變工(gong)(gong)件表(biao)層化(hua)學(xue)(xue)成分、組織和性能的金屬熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)與表(biao)面熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)不同之(zhi)處(chu)(chu)是后(hou)者(zhe)改變了工(gong)(gong)件表(biao)層的化(hua)學(xue)(xue)成分。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)是將工(gong)(gong)件放在含碳(tan)、氮(dan)或其它合金元素的介(jie)質(氣體(ti)、液體(ti)、固體(ti))中(zhong)加熱(re)，保溫較長(chang)時間，從而使工(gong)(gong)件表(biao)層滲(shen)(shen)入(ru)碳(tan)、氮(dan)、硼(peng)和鉻等(deng)元素。滲(shen)(shen)入(ru)元素后(hou)，有時還要進行其它熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)如淬火及回(hui)火。化(hua)學(xue)(xue)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)的主要方法有滲(shen)(shen)碳(tan)、滲(shen)(shen)氮(dan)、滲(shen)(shen)金屬。
熱處理是鑄鐵平(ping)臺(tai)制造過程中的(de)重(zhong)要工序之一。它可(ke)(ke)以(yi)控(kong)制工件的(de)各種(zhong)性(xing)能(neng) ，如耐磨、 、磁性(xing)能(neng)等(deng)。還(huan)可(ke)(ke)以(yi)gaishan毛坯的(de)組織(zhi)和(he)應力狀態，以(yi)利于進行(xing)各種(zhong)冷、熱加工。例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可(ke)(ke)以(yi)獲得可(ke)(ke)鍛鑄鐵，提高塑(su)性(xing)；平(ping)臺(tai)采用(yong)(yong)正確的(de)熱處理工藝，使用(yong)(yong)壽命可(ke)(ke)以(yi)比不經熱處理的(de)平(ping)臺(tai)成倍或幾十(shi)倍地提高。
回(hui)火的作用在于：
① 提高組織(zhi)穩定性(xing)，使(shi)(shi)鑄鐵平臺在使(shi)(shi)用(yong)過程中不再發(fa)生組織(zhi)轉變，從而使(shi)(shi)平臺幾何(he)尺寸(cun)和性(xing)能保持穩定。
② xiaochu內應力，以便gaishan工件的使用性能并穩(wen)定(ding)工件幾何尺寸(cun)。
③ 調整平臺的(de)力(li)學性能(neng)以滿(man)足使用要求。
回(hui)(hui)火之所以(yi)具有這(zhe)些作(zuo)用(yong)，是因為(wei)溫度(du)(du)升高(gao)(gao)時，原(yuan)子(zi)(zi)活動能力增強(qiang)，鋼(gang)鐵(tie)中的鐵(tie)、碳和其(qi)他合(he)(he)金(jin)元素(su)的原(yuan)子(zi)(zi)可(ke)以(yi)較快地進(jin)行擴(kuo)散，實現(xian)(xian)原(yuan)子(zi)(zi)的重新排(pai)列(lie)組合(he)(he)，從而(er)使不(bu)穩定的不(bu)平衡組織(zhi)逐步轉變(bian)為(wei)穩定的平衡組織(zhi)。內(nei)應力的xiaochu還與溫度(du)(du)升高(gao)(gao)時金(jin)屬強(qiang)度(du)(du)降低有關。一般鑄(zhu)鐵(tie)平臺回(hui)(hui)火時，硬(ying)(ying)度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)下降，塑(su)性提高(gao)(gao)。回(hui)(hui)火溫度(du)(du)越高(gao)(gao)，這(zhe)些力學性能的變(bian)化越大(da)。有些合(he)(he)金(jin)元素(su)含量較高(gao)(gao)的合(he)(he)金(jin)鋼(gang)，在(zai)某一溫度(du)(du)范圍(wei)回(hui)(hui)火時，會析出(chu)一些顆粒細小的金(jin)屬化合(he)(he)物，使強(qiang)度(du)(du)和硬(ying)(ying)度(du)(du)上升。這(zhe)種現(xian)(xian)象(xiang)稱為(wei)二次硬(ying)(ying)化。
力學性(xing)能：隨著回(hui)火溫度(du)(du)的升高，硬度(du)(du)、強度(du)(du)下降(jiang)，塑(su)性(xing)韌性(xing)升高。
