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一组图看懂钢铁热处理工艺(下) 发布时间:2018-05-15   浏览量:1096次

上期,我们介绍了热处理工艺的一些基本知识,及退火、正火等热处理工艺的内容,下面我们继续来了解一下其他的一些热处理工艺:

1、固溶处理

固溶处理

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操作方法:

将合金加热到高温(980~1250℃)单相区恒温保持,是过剩相充分溶解到固溶体中厚快速冷却。

目 的:

  • 获得单相奥氏体组织;

  • 改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等;

  • 使合金中各种相充分溶解,强化固溶体,并提高韧性及抗蚀性能;

  • 消除应力与软化,以便继续加工或成型。

应用要点:

固溶温度应根据合金使用温度进行调整,使用环境温度越高则固溶温度也应更高;对于过饱和度低的合金通常选择较快的冷却速度,对于饱和度高的合金通常为空气中冷却。

2、深冷处理


深冷处理

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操作方法:

将淬火后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-40~-80℃或更低,温度均匀一致后取出均温到室温。


目 的:

  • 使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体,从而提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限;

  • 稳定钢的组织 ,以稳定钢件的形状和尺寸。


应用要点:

  • 钢件淬火后应立即进行冷处理,然后再经低温回火,以消除低温冷却时的内应力;

  • 冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。 


3、表面热处理


表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。


火焰加热表面淬火


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操作方法:

用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热,当达到淬火温度后立即喷水冷却。 


目 的:

提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍保持韧性状态。


应用要点: 


  • 多用于中碳钢制件,一般淬透层深度为2~6mm;

  • 适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。 


感应加热表面淬火

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操作方法:

将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在极短的时间内加热到淬火温度,然后喷水冷却。 


目 的:

提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持韧性状态。

应用要点:

  • 多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件;

  • 由于肌肤效应,高频感应淬火淬透层一般为1~2mm,中频淬火一般为3~5mm,高频淬火一般大于10mm。


4、化学热处理


化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。


渗碳

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操作方法:

将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950度并保温,使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。 


目 的:

提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部仍然保持韧性状态。


应用要点:

  • 用于含碳量为0.15%~0.25%的低碳钢和低合金钢制件,一般渗碳层深度为0.5~2.5mm;

  • 渗碳后必须进行淬火,使表面得到马氏体,才能实现渗碳的目的。


氮化

操作方法:

利用在500~600度时氨气分解出来的活性氮原子,使钢件表面被氮饱和,形成氮化层。


目 的:

提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。

应用要点:

多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢,以及碳钢和铸铁,一般氮化层深度为0.025~0.8mm。


碳氮共渗

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操作方法:

向钢件表面同时渗碳和渗氮。


目 的:

提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。

应用要点:

  • 多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件,一般氮化层深0.02~3mm;

  • 氮化后还要淬火和低温回火。


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