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)理(li)(li)(li)工藝一般包括加熱(re)、保溫(wen)、冷卻三個過程(cheng)，有時只有加熱(re)和(he)冷卻兩個過程(cheng)。這(zhe)些過程(cheng)互相銜接，不可間斷。金屬熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝大體可分為整體熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)、表面(mian)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)、局部熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)和(he)化學熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)等。
整體熱處理
整(zheng)(zheng)(zheng)體熱處理(li)是對鑄鐵(tie)(tie)平(ping)臺整(zheng)(zheng)(zheng)體加熱，然后以(yi)適當的(de)速度冷(leng)卻，以(yi)改變其整(zheng)(zheng)(zheng)體力學性能的(de)金屬熱處理(li)工(gong)藝。鋼鐵(tie)(tie)整(zheng)(zheng)(zheng)體熱處理(li)大(da)致(zhi)有(you)退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)(huo)和回火(huo)(huo)(huo)四(si)種基本工(gong)藝。退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)(huo)、回火(huo)(huo)(huo)是整(zheng)(zheng)(zheng)體熱處理(li)中(zhong)的(de)“四(si)把(ba)火(huo)(huo)(huo)”，其中(zhong)的(de)淬火(huo)(huo)(huo)與(yu)回火(huo)(huo)(huo)關(guan)系密切，常常配(pei)合使用，缺一不可。
退火：是將鑄鐵平臺(tai)加熱到適當(dang)溫度，根(gen)據(ju)材料和工(gong)件尺(chi)寸(cun)采(cai)用不同的保溫時間，然后(hou)進(jin)(jin)行(xing)緩慢冷(leng)卻(que)，目的是使金屬內(nei)部組織(zhi)達到或(huo)接近平衡狀態，獲(huo)得良好的工(gong)藝性(xing)能和使用性(xing)能，或(huo)者為(wei)進(jin)(jin)一步淬火作組織(zhi)準(zhun)備(bei)。
正(zheng)(zheng)火(huo)：是將鑄鐵(tie)平(ping)臺加熱(re)(re)到(dao)適宜(yi)的(de)溫度后在空氣中冷卻，正(zheng)(zheng)火(huo)的(de)效(xiao)果同退火(huo)相似，只(zhi)是得到(dao)的(de)組織(zhi) 細，常用于gaishan低碳材料的(de)切削性(xing)能，也有時用于對一(yi)些要求不高(gao)的(de)零件(jian)作為終(zhong)熱(re)(re)處理(li)。
淬火：是(shi)將鑄鐵(tie)平臺加熱保溫后，在水、油(you)或其它(ta)無(wu)機鹽、youji水溶液(ye)等(deng)淬冷介(jie)質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。
回火：為了降低(di)鋼件的(de)(de)脆性，將(jiang)淬火后(hou)的(de)(de)鑄鐵平臺(tai)在(zai)高于室溫而低于650℃的某一適(shi)當溫度(du)進行長時間的保溫，再進行冷(leng)卻。
“四把火”隨著加(jia)熱溫(wen)度(du)和冷卻方式的不同，又(you)演(yan)變出(chu)不同的熱處(chu)理工(gong)藝(yi) 。為了獲得一(yi)定的強度(du)和韌性，把淬火和高(gao)溫(wen)回(hui)火結合起來的工(gong)藝(yi)，稱為調(diao)質。某些合金淬火形成過飽和固溶體(ti)后，將其置于(yu)室溫(wen)或稍高(gao)的適當溫(wen)度(du)下保持較(jiao)長時間，以提高(gao)合金的硬(ying)度(du)、強度(du)或電性磁性等(deng)。這樣的熱處(chu)理工(gong)藝(yi)稱為時效處(chu)理。
把壓力加工(gong)形變與熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)youxiao而緊密地(di)結(jie)合起來進行，使鑄鐵(tie)平臺(tai)獲得很好的(de)強(qiang)度、韌(ren)性配合的(de)方法稱為(wei)形變熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)；在負壓氣氛或真空中(zhong)進行的(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)稱為(wei)真空熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)，它不(bu)(bu)僅能(neng)使工(gong)件不(bu)(bu)氧化(hua)，不(bu)(bu)脫碳(tan)，保持(chi)處(chu)(chu)(chu)理(li)后工(gong)件表面光潔，提高平臺(tai)的(de)性能(neng)，還(huan)可以通入(ru)滲劑進行化(hua)學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)。
表面熱處理
只(zhi)加(jia)(jia)熱(re)工件(jian)(jian)表層，以改變其表層力學性(xing)能的(de)(de)金(jin)屬熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)。為(wei)了只(zhi)加(jia)(jia)熱(re)工件(jian)(jian)表層而不使(shi)過多的(de)(de)熱(re)量傳入工件(jian)(jian)內(nei)部，使(shi)用(yong)的(de)(de)熱(re)源須具有高(gao)的(de)(de)nengliang密度(du)，即在單位面(mian)積的(de)(de)工件(jian)(jian)上給(gei)予較大的(de)(de)reneng，使(shi)工件(jian)(jian)表層或局部能短時或瞬時達到(dao)高(gao)溫。表面(mian)熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)主要方法(fa)有火(huo)焰淬火(huo)和(he)(he)感應加(jia)(jia)熱(re)熱(re)處(chu)理(li)，常(chang)用(yong)的(de)(de)熱(re)源有氧乙炔或氧丙(bing)烷(wan)等(deng)火(huo)焰、感應電(dian)流(liu)、激光和(he)(he)電(dian)子束等(deng)。
化學(xue)熱(re)處理
通過(guo)改(gai)變工(gong)(gong)(gong)件表層(ceng)化(hua)學成分(fen)、組(zu)織和性(xing)能的金屬(shu)熱處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)。化(hua)學熱處(chu)理與表面熱處(chu)理不同之處(chu)是后者改(gai)變了工(gong)(gong)(gong)件表層(ceng)的化(hua)學成分(fen)。化(hua)學熱處(chu)理是將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件放在含碳、氮(dan)或其(qi)它(ta)合(he)金元(yuan)素(su)的介質(氣體、液(ye)體、固體)中加熱，保溫較長時間(jian)，從而使工(gong)(gong)(gong)件表層(ceng)滲(shen)(shen)入碳、氮(dan)、硼和鉻等(deng)元(yuan)素(su)。滲(shen)(shen)入元(yuan)素(su)后，有(you)時還要進行其(qi)它(ta)熱處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)如淬(cui)火及回火。化(hua)學熱處(chu)理的主要方(fang)法有(you)滲(shen)(shen)碳、滲(shen)(shen)氮(dan)、滲(shen)(shen)金屬(shu)。
熱處(chu)理(li)是鑄鐵平(ping)臺(tai)制(zhi)造(zao)過程中的重要工(gong)序之一。它可(ke)以控制(zhi)工(gong)件的各種(zhong)性(xing)能(neng) ，如耐磨(mo)、 、磁性(xing)能(neng)等。還可(ke)以gaishan毛(mao)坯的組織和應(ying)力狀態，以利于進行各種(zhong)冷、熱加工(gong)。例如白口(kou)鑄鐵經(jing)過長時間退(tui)火(huo)處(chu)理(li)可(ke)以獲得可(ke)鍛鑄鐵，提高塑性(xing)；平(ping)臺(tai)采用正確(que)的熱處(chu)理(li)工(gong)藝，使用壽命可(ke)以比不經(jing)熱處(chu)理(li)的平(ping)臺(tai)成倍或(huo)幾十倍地(di)提高。
回火的(de)作用(yong)在于(yu)：
① 提高組(zu)織穩定性，使(shi)鑄(zhu)鐵平臺在(zai)使(shi)用(yong)過程中不再發生組(zu)織轉變，從而使(shi)平臺幾何尺寸和性能保持穩定。
② xiaochu內應力，以便gaishan工(gong)件(jian)的(de)使用性能并穩(wen)定工(gong)件(jian)幾何尺寸。
③ 調整平臺的力學(xue)性能以滿足使用要(yao)求。
回火之所以(yi)具(ju)有(you)這(zhe)(zhe)些(xie)作用(yong)，是因為溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)(gao)時(shi)，原(yuan)子(zi)活動能力(li)增(zeng)強(qiang)，鋼鐵(tie)中的(de)(de)鐵(tie)、碳和其他(ta)合(he)金(jin)元素的(de)(de)原(yuan)子(zi)可(ke)以(yi)較快地進(jin)行擴散(san)，實現(xian)原(yuan)子(zi)的(de)(de)重(zhong)新排列組(zu)合(he)，從而使(shi)不穩定的(de)(de)不平(ping)衡組(zu)織逐步轉變為穩定的(de)(de)平(ping)衡組(zu)織。內應力(li)的(de)(de)xiaochu還(huan)與溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)(gao)時(shi)金(jin)屬強(qiang)度(du)降低有(you)關。一(yi)般鑄鐵(tie)平(ping)臺回火時(shi)，硬度(du)和強(qiang)度(du)下(xia)降，塑(su)性提高(gao)(gao)。回火溫(wen)(wen)度(du)越(yue)高(gao)(gao)，這(zhe)(zhe)些(xie)力(li)學性能的(de)(de)變化越(yue)大(da)。有(you)些(xie)合(he)金(jin)元素含量較高(gao)(gao)的(de)(de)合(he)金(jin)鋼，在某(mou)一(yi)溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍回火時(shi)，會析出一(yi)些(xie)顆粒(li)細小的(de)(de)金(jin)屬化合(he)物，使(shi)強(qiang)度(du)和硬度(du)上升。這(zhe)(zhe)種現(xian)象稱(cheng)為二(er)次(ci)硬化。
力學(xue)性能：隨(sui)著回(hui)火(huo)溫度的升高，硬度、強度下降，塑性韌性升高。
