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沈阳热处理加工告诉您机械加工为什么要进行热处理?

2021-06-23  来自: 沈阳福峰机械有限责任公司 浏览次数:142

现代生活中能接触到各种各样的金属产品,像钢桥梁、汽车外壳、菜刀、不锈钢护栏、铁锅子、易拉罐、铁榔头等。我们司空见惯地以为它们性能都差不多吧。其实它们性能各异,比如桥梁钢的强度高;菜刀的硬度;铁锅子耐热性高;易拉罐的延展性高;不锈钢防腐能力强;汽车外壳的外观漂亮。

金属工件要拥有这些满足我们不同需求的性能,除了通过选择合适的合金外,其他几乎都靠不同的金属热处理方法。今天由沈阳热处理加工的小编给大家分享详细介绍一下吧!

1.为什么金属要进行热处理

说到金属热处理,就绕不开铁,它是我们地球上较多的金属,也是应用较广的金属。纯铁是指含碳量低于0.02%铁金属,是一种柔韧而延展性较好的银白色金属,有着良好的导磁性,主要用于制发电机和电动机的铁芯。钢是铁碳合金的总称,碳质量百分比在0.02%和2.11%之间,我们平时用到的铁金属工件,几乎都是钢。含碳量高于2.11%的叫生铁,它脆而硬,加工性能差,就是称的称砣多半是生铁制成。

未经热处理的铁、钢和生铁的强度、刚度和表面硬度、防腐等性能,都很难满足我们现实生活中不同的需要。于是,人们绞尽脑汁,不停探索,除合理选用材料和各种成形工艺外,就有了热处理。所以,热处理是为了使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,是提高金属工件性能的有效手段。

沈阳热处理加工

2.金属热处理是什么

那什么是热处理呢?

金属热处理是将金属或合金工件放在相应的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持时间后,又以不同速度,在不同的介质中冷却,从而改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量。所以,它是机械制造中的特殊工艺过程,是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等?;箍梢愿纳泼鞯淖橹陀αψ刺?,以利于进行各种冷、热加工。

例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。

金属显微金相组织复杂,而且在不同的条件下金相会不同。金相不同,性能就会不同。而且金相组织可以通过热处理进行改变和控制。钢铁是机械工业中应用较广的材料,钢铁的热处理也是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。下图是钢铁主要的几种金相组织(将钢材取样,经过打磨、抛光,最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后,在金相显微镜下观察到的组织)。

3.机械热处理分类

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的金相组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用较广的金属,而且钢铁显微组织也较为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理(Bulk Heat Treatment)

整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其围观金相机构从而改变整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火(Annealing)

退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,或者是使前道工序产生的内部应力得以释放,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。以45号钢为例,退火后的金相为奥氏体,退火后变得太软,一般45钢都不做退火处理。

正火(Normalization)

正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。以45号正火后金相为奥氏体+珠光体。

淬火(Quenching)

淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。后钢件变硬,但同时变脆。以45号钢为例,很少单单淬火,因为它难得到想要的硬度。

回火(Tempering)

回火是为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。

以上就是沈阳热处理加工的小编给大家分享的内容,想要了解更多,欢迎来电咨询我们吧!

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