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沈陽熱處理加工告訴您機械加工為什么要進行熱處理?

2021-06-23  來自: 沈陽福峰機械有限責任公司 瀏覽次數:68

現代生活中能接觸到各種各樣的金屬產品,像鋼橋梁、汽車外殼、菜刀、不銹鋼護欄、鐵鍋子、易拉罐、鐵榔頭等。我們司空見慣地以為它們性能都差不多吧。其實它們性能各異,比如橋梁鋼的強度高;菜刀的硬度;鐵鍋子耐熱性高;易拉罐的延展性高;不銹鋼防腐能力強;汽車外殼的外觀漂亮。

金屬工件要擁有這些滿足我們不同需求的性能,除了通過選擇合適的合金外,其他幾乎都靠不同的金屬熱處理方法。今天由沈陽熱處理加工的小編給大家分享詳細介紹一下吧!

1.為什么金屬要進行熱處理

說到金屬熱處理,就繞不開鐵,它是我們地球上較多的金屬,也是應用較廣的金屬。純鐵是指含碳量低于0.02%鐵金屬,是一種柔韌而延展性較好的銀白色金屬,有著良好的導磁性,主要用于制發電機和電動機的鐵芯。鋼是鐵碳合金的總稱,碳質量百分比在0.02%和2.11%之間,我們平時用到的鐵金屬工件,幾乎都是鋼。含碳量高于2.11%的叫生鐵,它脆而硬,加工性能差,就是稱的稱砣多半是生鐵制成。

未經熱處理的鐵、鋼和生鐵的強度、剛度和表面硬度、防腐等性能,都很難滿足我們現實生活中不同的需要。于是,人們絞盡腦汁,不停探索,除合理選用材料和各種成形工藝外,就有了熱處理。所以,熱處理是為了使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,是提高金屬工件性能的有效手段。

沈陽熱處理加工

2.金屬熱處理是什么

那什么是熱處理呢?

金屬熱處理是將金屬或合金工件放在相應的介質中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持時間后,又以不同速度,在不同的介質中冷卻,從而改變金屬材料表面或內部的顯微組織結構來控制其性能的一種工藝。

金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件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,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量。所以,它是機械制造中的特殊工藝過程,是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。它可以保證和提高工件的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利于進行各種冷、熱加工。

例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性;齒輪采用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高;另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼;工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。

金屬顯微金相組織復雜,而且在不同的條件下金相會不同。金相不同,性能就會不同。而且金相組織可以通過熱處理進行改變和控制。鋼鐵是機械工業中應用較廣的材料,鋼鐵的熱處理也是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。下圖是鋼鐵主要的幾種金相組織(將鋼材取樣,經過打磨、拋光,最后用特定的腐蝕劑腐蝕顯示后,在金相顯微鏡下觀察到的組織)。

3.機械熱處理分類

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。

根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的金相組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用較廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也較為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

整體熱處理(Bulk Heat Treatment)

整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變其圍觀金相機構從而改變整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

退火(Annealing)

退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,或者是使前道工序產生的內部應力得以釋放,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。以45號鋼為例,退火后的金相為奧氏體,退火后變得太軟,一般45鋼都不做退火處理。

正火(Normalization)

正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。以45號正火后金相為奧氏體+珠光體。

淬火(Quenching)

淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其他無機鹽溶液、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。后鋼件變硬,但同時變脆。以45號鋼為例,很少單單淬火,因為它難得到想要的硬度。

回火(Tempering)

回火是為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行較長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。

以上就是沈陽熱處理加工的小編給大家分享的內容,想要了解更多,歡迎來電咨詢我們吧!

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