金屬熱處理

過(guò)熱現象

一、過(guò)熱現象我們知道熱處理過(guò)程中加熱過(guò)熱較易導致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機械性能下降。

1.一般過(guò)熱：加熱溫度過(guò)高或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(cháng)，引起奧氏體晶粒粗化稱(chēng)為過(guò)熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì )導致鋼的強韌性降低，脆性轉變溫度升高，增加淬火時(shí)的變形開(kāi)裂傾向。而導致過(guò)熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過(guò)熱籌備可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細化。

2.斷口遺傳：有過(guò)熱籌備的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細化，但有時(shí)仍出現粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認為曾因加熱溫度過(guò)高而使MnS之類(lèi)的雜物溶入奧氏體并富集于晶接口，而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì )沿晶接口析出，受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。

3.粗大籌備的遺傳：有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體籌備的鋼件重新奧氏化時(shí)，以慢速加熱到常規的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現象稱(chēng)為籌備遺傳性。要清理粗大籌備的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。

二、過(guò)燒現象 加熱溫度過(guò)高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現氧化或熔化，導致晶界弱化，稱(chēng)為過(guò)燒。鋼過(guò)燒后性能?chē)乐貝夯�，淬火時(shí)形成龜裂。過(guò)燒籌備無(wú)法恢復，只能報廢。因此在工作中要避免過(guò)燒的發(fā)生。

三、脫碳和氧化 鋼在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應，降低了表層碳濃度稱(chēng)為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。 加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應生成氧化物膜的現象稱(chēng)為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現淬火軟點(diǎn)。 為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內碳勢)、火焰燃燒爐(使爐氣呈還原性) 四、氫脆現象 高度度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現塑性和韌性降低的現象稱(chēng)為氫脆。出現氫脆的工件通過(guò)除氫處理(如回火、時(shí)效等)也能清理氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。

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退火

1.完全退火和等溫退火

完全退火又稱(chēng)重結晶退火，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為退火，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時(shí)也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的較終熱處理，或作為某些工件的預先熱處理。

2.球化退火

球化退火主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具，量具，模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準備。

3.去應力退火

去應力退火又稱(chēng)低溫退火(或高溫回火)，這種退火主要用來(lái)清理鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予清理，將會(huì )引起鋼件在一定時(shí)間以后，或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。淬火

淬火時(shí)，較常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴重，甚至發(fā)生開(kāi)裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過(guò)冷奧氏體的穩定性比非常大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火�；鼗�

1.降低脆性，清理或減少內應力，鋼件淬火后存在很大內應力和脆性，如不及時(shí)回火往往會(huì )使鋼件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。

2.獲得工件所要求的機械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿(mǎn)足各種工件的不同性能的要求，可以通過(guò)適當回火的配合來(lái)調整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。

3.穩定工件尺寸

4.對于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火(或正火)后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當聚集，將硬度降低，以利切削加工。爐型的選擇

爐型應依據不同的工藝要求及工件的類(lèi)型來(lái)決定

1.對于不能成批定型生產(chǎn)的，工件大小不相等的，種類(lèi)較多的，要求工藝上具有通用性、多用性的，可選用箱式爐。

2.加熱長(cháng)軸類(lèi)及長(cháng)的絲桿，管子等工件時(shí)，可選用深井式電爐。

3.小批量的滲碳零件，可選用井式氣體滲碳爐。

4.對于大批量的汽車(chē)、拖拉機齒輪等零件的生產(chǎn)可選連續式滲碳生產(chǎn)線(xiàn)或箱式多用爐。

5.對沖壓件板材坯料的加熱大批量生產(chǎn)時(shí)，較好選用滾動(dòng)爐，輥底爐。

6.對成批的定型零件，生產(chǎn)上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐(推桿爐或鑄帶爐)

7.小型機械零件如：螺釘，螺母等可選用振底式爐或網(wǎng)帶式爐。

8.鋼球及滾柱熱處理可選用內螺旋的回轉管爐。

9.有色金屬錠坯在大批量生產(chǎn)時(shí)可用推桿式爐，而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環(huán)加熱爐。加熱缺點(diǎn)及控制

以上是金屬熱處理的基本要點(diǎn)，希望對大家有幫助。

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