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(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)一般包括加熱(re)、保溫(wen)、冷(leng)(leng)卻三個(ge)過程，有(you)時只有(you)加熱(re)和(he)冷(leng)(leng)卻兩個(ge)過程。這些過程互相銜(xian)接，不可間(jian)斷(duan)。金屬熱(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)大體可分為(wei)整體熱(re)處(chu)(chu)理、表(biao)面熱(re)處(chu)(chu)理、局部熱(re)處(chu)(chu)理和(he)化學熱(re)處(chu)(chu)理等。
整體(ti)熱處(chu)理(li)
整(zheng)體熱(re)處理(li)是對鑄鐵平(ping)臺(tai)整(zheng)體加(jia)熱(re)，然后以適當的(de)速度(du)冷卻，以改變其整(zheng)體力學性能的(de)金屬熱(re)處理(li)工(gong)藝(yi)。鋼鐵整(zheng)體熱(re)處理(li)大致有退火、正火、淬火和回(hui)(hui)火四(si)種(zhong)基(ji)本工(gong)藝(yi)。退火、正火、淬火、回(hui)(hui)火是整(zheng)體熱(re)處理(li)中(zhong)的(de)“四(si)把火”，其中(zhong)的(de)淬火與回(hui)(hui)火關系密(mi)切，常(chang)常(chang)配(pei)合使用，缺一不可。
退(tui)火(huo)(huo)：是將(jiang)鑄(zhu)鐵平臺加熱到適當溫度，根據材料和工(gong)件尺寸采用(yong)不同(tong)的(de)保(bao)溫時間，然(ran)后進行(xing)緩慢冷卻，目的(de)是使金屬內部(bu)組織(zhi)達到或接近平衡狀態，獲得良(liang)好的(de)工(gong)藝性(xing)能和使用(yong)性(xing)能，或者為進一步淬火(huo)(huo)作(zuo)組織(zhi)準備(bei)。
正(zheng)火：是將鑄鐵平(ping)臺(tai)加熱(re)到(dao)適宜的溫度后在空氣中冷卻，正(zheng)火的效果同退火相似，只是得到(dao)的組織(zhi) 細，常用(yong)于gaishan低碳材(cai)料的切削性能，也有時用(yong)于對一(yi)些要求不(bu)高的零件作為終熱(re)處理。
淬火(huo)：是(shi)將鑄(zhu)鐵平臺(tai)加(jia)熱保溫后(hou)，在水、油(you)或其它無機鹽(yan)、youji水溶液等(deng)淬冷(leng)介質中快速冷(leng)卻。淬火(huo)后(hou)鋼件變硬(ying)，但同(tong)時變脆。
回火：為了(le)降低鋼(gang)件的脆(cui)性，將(jiang)淬火后的鑄(zhu)鐵平(ping)臺在高于室(shi)溫(wen)而低于650℃的某一適(shi)當溫(wen)度進行長時間的保溫(wen)，再進行冷卻。
“四(si)把(ba)火(huo)”隨著加熱溫度和(he)冷(leng)卻(que)方(fang)式的(de)(de)(de)不(bu)同，又演變出不(bu)同的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理工(gong)藝 。為(wei)了獲得一定(ding)的(de)(de)(de)強度和(he)韌性，把(ba)淬火(huo)和(he)高溫回火(huo)結合(he)起(qi)來的(de)(de)(de)工(gong)藝，稱(cheng)為(wei)調質。某些合(he)金(jin)淬火(huo)形成過飽(bao)和(he)固溶體后，將其置于室溫或(huo)稍高的(de)(de)(de)適當溫度下保(bao)持較長時間，以提(ti)高合(he)金(jin)的(de)(de)(de)硬(ying)度、強度或(huo)電性磁性等。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理工(gong)藝稱(cheng)為(wei)時效處(chu)(chu)理。
把壓(ya)(ya)力(li)加工形變(bian)與熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)youxiao而緊密地結合起(qi)來進行，使(shi)鑄鐵平臺獲得很(hen)好的(de)強(qiang)度、韌(ren)性配(pei)合的(de)方(fang)法稱(cheng)為形變(bian)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)；在負壓(ya)(ya)氣(qi)氛或真空(kong)(kong)中進行的(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)稱(cheng)為真空(kong)(kong)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)，它(ta)不(bu)僅能(neng)(neng)使(shi)工件(jian)(jian)不(bu)氧化(hua)(hua)，不(bu)脫碳，保持處(chu)理(li)(li)后工件(jian)(jian)表面光潔(jie)，提高平臺的(de)性能(neng)(neng)，還可以(yi)通入滲劑進行化(hua)(hua)學(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)。
表面熱處理
只(zhi)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)，以改變其表(biao)層(ceng)力學(xue)性能的(de)金屬熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝。為了只(zhi)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)而不使過多的(de)熱(re)(re)量傳(chuan)入工(gong)(gong)(gong)件(jian)內部，使用的(de)熱(re)(re)源須具有(you)高(gao)(gao)的(de)nengliang密(mi)度，即在(zai)單位面積的(de)工(gong)(gong)(gong)件(jian)上(shang)給予較大(da)的(de)reneng，使工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)或局(ju)部能短時(shi)或瞬時(shi)達到高(gao)(gao)溫。表(biao)面熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)的(de)主(zhu)要(yao)方法有(you)火(huo)焰(yan)淬火(huo)和感(gan)應加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)，常用的(de)熱(re)(re)源有(you)氧乙(yi)炔或氧丙烷等火(huo)焰(yan)、感(gan)應電(dian)流、激光和電(dian)子束等。
化學熱處理
通(tong)過改變工(gong)(gong)件表層(ceng)化(hua)學(xue)成分、組織和(he)(he)性能(neng)的金屬(shu)熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)(gong)藝。化(hua)學(xue)熱處(chu)(chu)(chu)理與表面(mian)熱處(chu)(chu)(chu)理不同之處(chu)(chu)(chu)是(shi)后(hou)者改變了工(gong)(gong)件表層(ceng)的化(hua)學(xue)成分。化(hua)學(xue)熱處(chu)(chu)(chu)理是(shi)將(jiang)工(gong)(gong)件放(fang)在(zai)含碳(tan)、氮或其(qi)它合金元(yuan)(yuan)素的介質(氣(qi)體(ti)、液體(ti)、固體(ti))中加熱，保溫較(jiao)長(chang)時(shi)間，從而(er)使(shi)工(gong)(gong)件表層(ceng)滲(shen)入碳(tan)、氮、硼和(he)(he)鉻等元(yuan)(yuan)素。滲(shen)入元(yuan)(yuan)素后(hou)，有(you)時(shi)還(huan)要進行其(qi)它熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)(gong)藝如淬火及回火。化(hua)學(xue)熱處(chu)(chu)(chu)理的主要方(fang)法有(you)滲(shen)碳(tan)、滲(shen)氮、滲(shen)金屬(shu)。
熱(re)處理(li)是鑄鐵平(ping)(ping)臺制造過程中(zhong)的(de)重要工序之一。它可(ke)以(yi)控制工件的(de)各(ge)(ge)種(zhong)性(xing)能 ，如(ru)耐磨、 、磁性(xing)能等(deng)。還可(ke)以(yi)gaishan毛坯的(de)組織和應力狀態(tai)，以(yi)利于進行各(ge)(ge)種(zhong)冷、熱(re)加工。例如(ru)白口鑄鐵經(jing)過長時間退(tui)火處理(li)可(ke)以(yi)獲得可(ke)鍛鑄鐵，提(ti)高塑性(xing)；平(ping)(ping)臺采(cai)用正確的(de)熱(re)處理(li)工藝，使用壽命可(ke)以(yi)比不經(jing)熱(re)處理(li)的(de)平(ping)(ping)臺成倍(bei)或幾十倍(bei)地提(ti)高。
回火的作用(yong)在于：
① 提高組織穩定(ding)(ding)性(xing)，使鑄鐵(tie)平臺在使用過(guo)程中不再發生組織轉(zhuan)變，從而使平臺幾何尺寸(cun)和(he)性(xing)能保(bao)持穩定(ding)(ding)。
② xiaochu內(nei)應力，以便gaishan工(gong)件的使用性能并穩(wen)定工(gong)件幾何尺寸。
③ 調整平臺(tai)的(de)力學性能以滿(man)足使用要求。
回火(huo)(huo)之(zhi)所以具有(you)這(zhe)些(xie)(xie)作用(yong)，是因為溫度(du)(du)(du)升高(gao)時(shi)，原子活動能力增強(qiang)，鋼鐵中(zhong)的(de)鐵、碳(tan)和其(qi)他合金(jin)元素的(de)原子可以較快地進行擴散，實(shi)現(xian)(xian)原子的(de)重新排列(lie)組(zu)合，從(cong)而使(shi)不穩(wen)定(ding)的(de)不平(ping)衡組(zu)織逐(zhu)步轉變(bian)為穩(wen)定(ding)的(de)平(ping)衡組(zu)織。內應力的(de)xiaochu還(huan)與(yu)溫度(du)(du)(du)升高(gao)時(shi)金(jin)屬強(qiang)度(du)(du)(du)降低有(you)關。一(yi)般鑄鐵平(ping)臺回火(huo)(huo)時(shi)，硬度(du)(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)(du)下降，塑性(xing)提高(gao)。回火(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)越(yue)高(gao)，這(zhe)些(xie)(xie)力學性(xing)能的(de)變(bian)化越(yue)大。有(you)些(xie)(xie)合金(jin)元素含量較高(gao)的(de)合金(jin)鋼，在某(mou)一(yi)溫度(du)(du)(du)范圍回火(huo)(huo)時(shi)，會析出一(yi)些(xie)(xie)顆粒細小(xiao)的(de)金(jin)屬化合物，使(shi)強(qiang)度(du)(du)(du)和硬度(du)(du)(du)上升。這(zhe)種現(xian)(xian)象稱(cheng)為二次硬化。
力學(xue)性能：隨著回火(huo)溫度(du)的升高，硬度(du)、強(qiang)度(du)下降，塑性韌(ren)性升高。
