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)工藝一般包括加熱(re)、保(bao)溫(wen)、冷(leng)(leng)卻三(san)個過(guo)(guo)程(cheng)，有時只有加熱(re)和冷(leng)(leng)卻兩個過(guo)(guo)程(cheng)。這些過(guo)(guo)程(cheng)互相(xiang)銜接，不(bu)可間斷。金屬熱(re)處理(li)工藝大體(ti)可分(fen)為整體(ti)熱(re)處理(li)、表面熱(re)處理(li)、局部熱(re)處理(li)和化(hua)學熱(re)處理(li)等。
整體熱處理(li)
整(zheng)(zheng)體熱處(chu)理(li)是對鑄鐵平臺整(zheng)(zheng)體加熱，然后以(yi)適當的(de)速度(du)冷卻，以(yi)改變其(qi)整(zheng)(zheng)體力學(xue)性能的(de)金屬熱處(chu)理(li)工藝(yi)。鋼鐵整(zheng)(zheng)體熱處(chu)理(li)大致有退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)和(he)回火(huo)(huo)(huo)四(si)種基本工藝(yi)。退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)、回火(huo)(huo)(huo)是整(zheng)(zheng)體熱處(chu)理(li)中(zhong)的(de)“四(si)把(ba)火(huo)(huo)(huo)”，其(qi)中(zhong)的(de)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)與回火(huo)(huo)(huo)關系(xi)密切(qie)，常(chang)常(chang)配合使用(yong)，缺一不(bu)可。
退(tui)火(huo)：是將鑄鐵平臺加熱到適當溫度，根據(ju)材料和工(gong)件(jian)尺(chi)寸采用不同(tong)的(de)保溫時間(jian)，然后進行緩慢冷卻，目的(de)是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，獲得良好的(de)工(gong)藝性能(neng)和使用性能(neng)，或者(zhe)為進一步淬(cui)火(huo)作組織準備。
正火：是(shi)將(jiang)鑄鐵平臺加(jia)熱(re)到適宜的(de)(de)(de)溫度后在空氣中冷(leng)卻，正火的(de)(de)(de)效果同(tong)退火相似(si)，只是(shi)得到的(de)(de)(de)組織 細(xi)，常用于(yu)(yu)gaishan低碳(tan)材(cai)料的(de)(de)(de)切削性能，也有時用于(yu)(yu)對一(yi)些要(yao)求(qiu)不(bu)高的(de)(de)(de)零件作(zuo)為終(zhong)熱(re)處理(li)。
淬(cui)火：是將鑄鐵平臺(tai)加(jia)熱保溫(wen)后，在水、油或其它無機鹽、youji水溶液等淬(cui)冷介質中(zhong)快速冷卻。淬(cui)火后鋼件變硬，但(dan)同時變脆。
回火：為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鑄鐵平(ping)臺(tai)在高于(yu)(yu)室溫(wen)而低(di)于(yu)(yu)650℃的(de)某一適當溫(wen)度進行長時間的(de)保溫(wen)，再進行冷卻。
“四把火(huo)”隨著加熱(re)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)冷卻(que)方式的(de)不同(tong)，又演變出不同(tong)的(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝 。為了獲得一定的(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)(he)韌性(xing)(xing)(xing)，把淬火(huo)和(he)(he)高(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)結合(he)起來(lai)的(de)工(gong)藝，稱為調質(zhi)。某些合(he)金淬火(huo)形成過(guo)飽和(he)(he)固溶體后(hou)，將其置于室溫(wen)或(huo)稍(shao)高(gao)的(de)適當溫(wen)度(du)(du)下保持較長時間，以(yi)提(ti)高(gao)合(he)金的(de)硬度(du)(du)、強(qiang)度(du)(du)或(huo)電性(xing)(xing)(xing)磁性(xing)(xing)(xing)等。這(zhe)樣的(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝稱為時效處理(li)。
把壓(ya)力加工(gong)形變與熱處(chu)理(li)(li)(li)youxiao而緊密地結合(he)起來(lai)進行，使鑄鐵平臺獲得很好的(de)強度、韌性(xing)(xing)配合(he)的(de)方法稱(cheng)為形變熱處(chu)理(li)(li)(li)；在負壓(ya)氣(qi)氛或真空(kong)中進行的(de)熱處(chu)理(li)(li)(li)稱(cheng)為真空(kong)熱處(chu)理(li)(li)(li)，它不僅能使工(gong)件不氧化，不脫碳(tan)，保持處(chu)理(li)(li)(li)后(hou)工(gong)件表面光(guang)潔，提(ti)高平臺的(de)性(xing)(xing)能，還可以通入滲劑進行化學熱處(chu)理(li)(li)(li)。
表面熱(re)處理
只加熱(re)(re)(re)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)，以改(gai)變其表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)力(li)學性能(neng)的(de)(de)金屬熱(re)(re)(re)處(chu)理工(gong)藝。為了只加熱(re)(re)(re)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)而不使過多的(de)(de)熱(re)(re)(re)量傳入(ru)工(gong)件(jian)內部，使用的(de)(de)熱(re)(re)(re)源須具(ju)有(you)高的(de)(de)nengliang密度，即在單位面(mian)積的(de)(de)工(gong)件(jian)上給予較大的(de)(de)reneng，使工(gong)件(jian)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)或局部能(neng)短時或瞬時達到高溫(wen)。表(biao)(biao)面(mian)熱(re)(re)(re)處(chu)理的(de)(de)主(zhu)要方法(fa)有(you)火焰淬火和感(gan)應加熱(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)處(chu)理，常用的(de)(de)熱(re)(re)(re)源有(you)氧乙炔或氧丙烷等火焰、感(gan)應電流、激光和電子束等。
化學熱處理
通過改變(bian)工(gong)件(jian)(jian)表(biao)層化(hua)學成分、組(zu)織(zhi)和性能的(de)金(jin)(jin)屬熱(re)處(chu)理(li)工(gong)藝。化(hua)學熱(re)處(chu)理(li)與表(biao)面熱(re)處(chu)理(li)不同(tong)之(zhi)處(chu)是(shi)后(hou)者(zhe)改變(bian)了工(gong)件(jian)(jian)表(biao)層的(de)化(hua)學成分。化(hua)學熱(re)處(chu)理(li)是(shi)將工(gong)件(jian)(jian)放在(zai)含碳、氮(dan)(dan)或其(qi)它合金(jin)(jin)元素(su)(su)的(de)介質(氣(qi)體(ti)、液體(ti)、固(gu)體(ti))中加(jia)熱(re)，保(bao)溫較長時間，從(cong)而(er)使工(gong)件(jian)(jian)表(biao)層滲入碳、氮(dan)(dan)、硼和鉻等(deng)元素(su)(su)。滲入元素(su)(su)后(hou)，有時還要進(jin)行其(qi)它熱(re)處(chu)理(li)工(gong)藝如淬(cui)火(huo)及回火(huo)。化(hua)學熱(re)處(chu)理(li)的(de)主要方法(fa)有滲碳、滲氮(dan)(dan)、滲金(jin)(jin)屬。
熱(re)處(chu)(chu)理是鑄鐵平臺制(zhi)造過(guo)程中(zhong)的(de)(de)重要工序之一(yi)。它可以控制(zhi)工件的(de)(de)各種性能 ，如(ru)耐磨、 、磁性能等。還可以gaishan毛坯(pi)的(de)(de)組織和應力狀態，以利于進行(xing)各種冷、熱(re)加(jia)工。例如(ru)白口鑄鐵經過(guo)長(chang)時間退火處(chu)(chu)理可以獲得可鍛鑄鐵，提(ti)(ti)高(gao)塑性；平臺采用正確的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理工藝(yi)，使用壽命可以比不經熱(re)處(chu)(chu)理的(de)(de)平臺成倍(bei)或幾十倍(bei)地(di)提(ti)(ti)高(gao)。
回火的(de)作用(yong)在于：
① 提高組織穩定(ding)性，使鑄鐵平(ping)(ping)臺在(zai)使用(yong)過程中不再發生組織轉變，從而(er)使平(ping)(ping)臺幾何(he)尺(chi)寸和(he)性能保持(chi)穩定(ding)。
② xiaochu內應力，以便(bian)gaishan工件的使(shi)用性能并穩定工件幾(ji)何(he)尺寸。
③ 調整平臺的力學性能以(yi)滿足使用要求。
回火之所以具(ju)有這(zhe)些(xie)(xie)(xie)作用，是因為(wei)(wei)溫度(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)時，原子活(huo)動(dong)能力(li)增(zeng)強，鋼鐵中的(de)鐵、碳和其他合金(jin)元素(su)的(de)原子可以較快地(di)進行擴散，實(shi)現(xian)原子的(de)重新排列(lie)組(zu)合，從而使不穩定的(de)不平(ping)衡組(zu)織逐步轉變為(wei)(wei)穩定的(de)平(ping)衡組(zu)織。內(nei)應(ying)力(li)的(de)xiaochu還與(yu)溫度(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)時金(jin)屬(shu)強度(du)降低有關。一(yi)般鑄(zhu)鐵平(ping)臺回火時，硬度(du)和強度(du)下(xia)降，塑性(xing)提高(gao)(gao)(gao)。回火溫度(du)越高(gao)(gao)(gao)，這(zhe)些(xie)(xie)(xie)力(li)學性(xing)能的(de)變化(hua)越大(da)。有些(xie)(xie)(xie)合金(jin)元素(su)含(han)量(liang)較高(gao)(gao)(gao)的(de)合金(jin)鋼，在某一(yi)溫度(du)范圍(wei)回火時，會析出一(yi)些(xie)(xie)(xie)顆(ke)粒細小(xiao)的(de)金(jin)屬(shu)化(hua)合物，使強度(du)和硬度(du)上(shang)升(sheng)。這(zhe)種現(xian)象稱為(wei)(wei)二(er)次硬化(hua)。
力學性能：隨著回火溫度的(de)升(sheng)高(gao)，硬度、強(qiang)度下(xia)降，塑性韌性升(sheng)高(gao)。
