金工實(shí)習(xí)第2章--工程材料的基本知識(shí)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 09:58本頁(yè)面
【正文】 工序造成的某些缺陷，或?yàn)殡S后的切削加工和最終熱處理作好組織準(zhǔn)備的熱處理，稱為預(yù)先熱處理，如退火、正火工序。 鋼的熱處理的工藝過(guò)程包括加熱、保溫和冷卻三個(gè)階段，它可用溫度—時(shí)間坐圖形來(lái)表示，稱為鋼的熱處理工藝曲線如圖2—2所示。 圖22 熱處理工藝曲線 一. 熱處理工藝的分類 根據(jù)熱處理的目的要求及加熱和冷卻方法的不同，一般可將鋼的熱處理工藝按如圖2—3所示進(jìn)行分類。 圖23 鋼的熱處理分類二. 常用熱處理設(shè)備 根據(jù)熱處理的基本過(guò)程，熱處理設(shè)備有加熱設(shè)備、冷卻設(shè)備和檢驗(yàn)設(shè)備等。 (一)加熱設(shè)備 加熱爐是熱處理車間的主要設(shè)備，通常的分類方法為：按能源分為電阻爐、燃料爐；按工作溫度分為高溫爐（＞1000℃）、中溫爐（650～1000℃）、低溫爐（＜600℃）；按工藝用途分為正火爐、退火爐、淬火爐、回火爐、滲碳爐等；按形狀結(jié)構(gòu)分為箱式爐、井式爐等。 常用的熱處理加熱爐有電阻爐和鹽浴爐。 箱式電阻爐是由耐火磚砌成的爐膛及側(cè)面和底面布置的電熱元件組成通電后。電能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射達(dá)到對(duì)工件的加熱。箱式電阻爐的選用，一般根據(jù)工件的大小和裝爐量的多少。中溫箱式電阻爐應(yīng)用最為廣泛，常用于碳素鋼、合金鋼零件的退火、正火、淬火及滲碳等。如圖2—4所示為中溫箱式電阻爐的結(jié)構(gòu)示意圖。 1— 爐門(mén) 2— 爐體 3— 爐膛前部 4— 電熱元件5— 耐熱鋼爐底板 6— 測(cè)溫?zé)犭娕?7— 電子控溫儀表 8— 工件 圖24 中溫箱式電阻爐 2. 井式電阻爐 井式電阻爐的特點(diǎn)是爐身如井狀置于地面以下。爐口向上，特別適宜于長(zhǎng)軸類零件的垂直懸掛加熱，可以減少?gòu)澢冃?。另外，井式爐可用吊車裝卸工件，故應(yīng)用較為廣泛。如圖2—5所示為井式電阻爐結(jié)構(gòu)示意圖。 1—裝料筐2—工件3—爐蓋升降機(jī)構(gòu)4—電動(dòng)機(jī)5—風(fēng)扇6—爐蓋7—電熱元件8—爐膛9—爐體 圖25 井式電阻爐 3. 鹽浴爐 鹽浴爐是用液態(tài)的熔鹽作為加熱介質(zhì)對(duì)工件進(jìn)行加熱，特點(diǎn)是加熱速度快而均勻，工件氧化、脫碳少，適宜于細(xì)長(zhǎng)工件懸掛加熱或局部加熱，可以減少變形。如圖26所示為插入式電極鹽浴爐。 鹽浴爐可以進(jìn)行正火、淬火、化學(xué)熱處理、局部淬火、回火等?！ ?—連接變壓器的銅排 2—風(fēng)管 3—爐蓋 4—電極 5—爐襯 6—爐殼 圖26 鹽浴爐 (二)冷卻設(shè)備 常用的冷卻設(shè)備有水槽、油槽、浴爐、緩冷坑等。介質(zhì)包括自來(lái)水、鹽水、機(jī)油、硝酸鹽溶液等。 (三)檢驗(yàn)設(shè)備 常用的檢驗(yàn)設(shè)備有洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、金相顯微鏡、物理性能測(cè)試儀、游標(biāo)卡尺、量具、無(wú)損探傷設(shè)備等。 熱處理的方法很多，常見(jiàn)的有退火、正火、淬火和回火。還有表面熱處理，如表面淬火、 化學(xué)熱處理等。 退火的方法是將工件加熱到一定溫度下，保溫后，隨爐冷卻。 退火的目的是消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度、改善加工性能和細(xì)化晶粒，提高材料的力學(xué)性能。 2. 正火 正火的方法是將工件加熱到一定溫度下，保溫后，在空氣中冷卻。 正火的目的與退火相似，由于在空氣中冷卻，冷卻速度稍大，正火后得到的組織比退火 的更細(xì)、硬度也高一些。與退火相比，正火生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)率高，所以應(yīng)盡量用正火替代退火。在生產(chǎn)中，低碳鋼常采用正火來(lái)提高切削性能，對(duì)一些不重要的中碳鋼零件可將正火作為最終熱處理。 3. 淬火 淬火是將工件加熱到一定溫度，保溫后，在水或油中快速冷卻。 淬火的目的是提高鋼的硬度和耐磨性。 4. 回火 回火是在淬火后必須進(jìn)行的一種熱處理工藝。因?yàn)楣ぜ慊鹨院?，得到的組織很不穩(wěn)定，存在較大的內(nèi)應(yīng)力，極易造成裂紋，如在淬火后及時(shí)進(jìn)行回火，就能不同程度地穩(wěn)定組織、消除內(nèi)應(yīng)力。獲得所需要的使用性能。 根據(jù)不同的回火溫度，回火處理有高溫回火、中溫回火和低溫回火三種。 高溫回火的溫度為500℃～650℃，淬火加高溫回火稱調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理適用于中碳鋼，可獲得較高的綜合力學(xué)性能。它適用于生產(chǎn)重要零件（如軸、齒輪和連桿等）。中溫回火（350℃～450℃）后，材料具有較高的彈性，硬度適中，適用于各種彈性零件（如彈簧）的生產(chǎn)。低溫回火（150℃～250℃）后，材料仍保持有較高的硬度．使工件具有很好的耐磨性，它適用于各種工具、滾動(dòng)軸承等。5. 表面淬火表面淬火是將零件表層以極快的速度加熱到臨界溫度以上奧氏體化，而心部因受熱較少還來(lái)不及達(dá)到臨界溫度，接著用淬火介質(zhì)進(jìn)行急冷，使表層淬成馬氏體，心部仍保持淬火前組織的一種工藝，經(jīng)表面淬火后，鋼件得到表層硬度高、耐磨，心部硬度低，韌性好的性能。表面淬火有多種方法，現(xiàn)在常用感應(yīng)加熱表面淬火法。此外還有火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火法等。 6. 化學(xué)熱處理將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝，稱為化學(xué)熱處理?；瘜W(xué)熱處理使工件的表層和心部，得到迥然不同的組織和性能，從而顯著提高零件的使用質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命；它還能使一些價(jià)廉易得的材料改善性能，來(lái)代替某些比較貴重的材料。因此，近年來(lái)化學(xué)熱處理有很大的發(fā)展?；瘜W(xué)熱處理種類很多，按其主要目的大致可分兩類：一類是以強(qiáng)化為主，例如滲碳、氮化(滲氮)、碳氮共滲、滲硼等，它們的主要目的是使零件表面硬度高、耐磨并提高疲勞抗力；另一類是以改善工件表面的物理、化學(xué)性能為主，如滲鉻、滲鋁、滲硅等，目的是提高工件表面抗氧化、耐腐蝕等性能。
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1