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金属热处理及温度控制

发布时间: 2014-02-20 12:02:38点击数:

        热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
        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。
       热处理主要有:退火、正火、淬火、回火这四种基本工艺。
       1.退火:将金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
经过退火处理可以降低金属材料的硬度,提高塑性,有利于工件的切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织均匀化,也可为后续热处理作好准备。
       2.正火:将工件加热到钢的上临界点温度以上,30~50℃保持适当时间后,空气中冷却的热处理的工艺。
正火处理可以提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷等。
       3.淬火:指将工件加热到钢的下临界点温度以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。
    淬火可以使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性等。
     4.回火:指钢件经淬硬后,再加热到钢的下临界点温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
     回火可以消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
     热处理工艺常见问题有:过热、过烧、欠热、加热裂纹等。
     过热:指工件加热温度过高或加热保温时间太长造成的,由于热效应引起工件内钢粒粗大导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。过热严重甚至会造成淬火裂纹。过热分为不稳定过热和稳定过热。不稳定过热可以通过热处理改善组织结构,使工件性能恢复。稳定过热则不能完全消除。
    过烧:指工件加热温度过高或加热保温时间太长,使工件晶体产生氧化或融化,过烧的工件只能报废。
    欠热:淬火温度偏低或冷却不良,使工件硬度、耐磨性急剧降低,称为欠热。
    加热裂纹:大尺寸工件加热过快、加热不均匀,使工件内部热应力超过工件强度,使工件产生辐射状裂纹,工件报废。
由此可知,热处理过程中对温度的检测和记录非常重要,温度控制得不好对产品的影响十分大。所以,温度的检测十分重要,在整个过程的温度变化趋势也显得十分重要,导致在热处理的过程中必须对温度的变化进行记录,可以方便以后进行数据分析,也可以查看到底是哪段时间温度没有达到要求。这样对以后的热处理进行改进起到非常大的作用。