表面熱處理可分為,熱處理分為哪幾種?各起什麼做用?

時間 2022-03-24 19:03:18

1樓:

表面熱處理一般分為兩類:一類叫表面淬火只改變表層的組織而不改變表層的化學成分,包括火焰加熱表面淬火、高中頻加熱表面淬火、接觸電加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、雷射電子束加熱表面淬火等;另一類叫化學熱處理,它即改變表層化學成分又改變表

層組織,它包括滲碳、氮化、氰化、滲硼、滲金屬等。此外還有一種最新表面硬化技術,是在金屬材料表面上覆蓋特殊的硬化層,如化學氣相沉積(cvd法)和物理氣相沉積(pvd法),以及等離子噴塗等。

2樓:匿名使用者

1、化學熱處理——指將金屬或合金工件置於一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學成分,組織和效能的熱處理工藝。常見的化學熱處理工藝有:滲碳,滲氮,碳氮共滲,滲鋁,滲硼等。

化學熱處理的目的:主要是提高鋼件表面的硬度,耐磨性,抗蝕性,抗疲勞強度和抗氧化性等。

2、表面淬火——是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織,而心部沒有發生相變,這就實現了表面淬硬而心部不變的目的。適用於中碳鋼。

熱處理分為哪幾種?各起什麼做用?

3樓:不是苦瓜是什麼

熱處理是指材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和效能的一種金屬熱加工工藝。

熱處理類別:

1、整體熱處理:

整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,獲得需要的金相組織,以改變其整體力學效能的金屬熱處理工藝。

2、表面熱處理:

通過對鋼件表面的加熱、冷卻而改變表層力學效能的金屬熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理的主要內容,其目的是獲得高硬度的表面層和有利的內應力分布,以提高工件的耐磨效能和抗疲勞效能。

3、化學熱處理:

化學熱處理是利用化學反應、有時兼用物理方法改變鋼件表層化學成分及組織結構,以便得到比均質材料更好的技術經濟效益的金屬熱處理工藝。

熱處理是指材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和效能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸為人們所認識。

早在西元前770至前222年,中國人在生產實踐中就已發現,鋼鐵的效能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是製造農具的重要工藝。

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。同一種金屬採用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的效能。

鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為複雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,獲得需要的金相組織,以改變其整體力學效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。

4樓:匿名使用者

1、退火

將鋼加熱到一定溫度並保溫一段時間,然後使它慢慢冷卻,稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發生相變或部分相變的溫度,經過保溫後緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的:

是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細化晶粒,提高鋼的力學效能,減少殘餘應力;同時可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工效能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力,又為後續工序作好準備,故退火是屬於半成品熱處理,又稱預先熱處理。

2、正火

正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉變為均勻的奧氏體,然後在空氣中自然冷卻的熱處理方法。正火的目的:它能消除過共析鋼的網狀滲碳體,對於亞共析鋼正火可細化晶格,提高綜合力學效能,對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。

3、淬火

淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時間,然後很快放入淬火劑中,使其溫度驟然降低,以大於臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火的目的:能增加鋼的強度和硬度,但要減少其塑性。

淬火中常用的淬火劑有:水、油、鹼水和鹽類溶液等。

4、回火

將已經淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱為回火。回火的目的:是消除淬火產生的內應力,降低硬度和脆性,以取得預期的力學效能。

回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。回火多與淬火、正火配合使用。

5、調質處理:淬火後高溫回火的熱處理方法稱為調質處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。

調質的目的:可以使鋼的效能,材質得到很大程度的調整,其強度、塑性和韌性都較好,具有良好的綜合機械效能。

6、時效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發生變化,常在低溫回火後(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,把工件重新加熱到100-150℃,保持5-20小時,這種為穩定精密製件質量的處理,稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理,時效的目的:

以消除殘餘應力,穩定鋼材組織和尺寸,尤為重要。7、表面熱處理

⑴、表面淬火:是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬火在馬氏體組織,而心部沒有發生相變,這就實現了表面淬硬而心部不變的目的。適用於中碳鋼。

⑵、化學熱處理:是指將化學元素的原子,借助高溫時原子擴散的能力,把它滲入到工件的表面層去,來改變工件表面層的化學成分和結構,從而達到使鋼的表面層具有特定要求的組織和效能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同,化學熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。

a、滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。

b、滲氮:又稱氮化,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。目前生產中多採用氣體滲氮法。

c、氰化:又稱碳氮共滲,是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。

d、滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性,如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。

生產中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲矽等。

5樓:匿名使用者

1):退火:指金屬材料加熱到適當的溫度,保持一定的時間,然後緩慢冷卻的熱處理工

藝。常見的退火工藝有:再結晶退火,去應力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:

主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘餘應力,提高組

織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織準備等。

(2 ):正火:指將鋼材或鋼件加熱到 或 (鋼的上臨界點溫度)以上,30~50℃ 保持適當時間後,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。

正火的目的:主要是提高低碳鋼的 力學效能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織準備等。

(3):淬火:指將鋼件加熱到 ac3 或 ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一

定的時間,然後以適當的冷卻速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬

火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和區域性淬火等。淬火的目

的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組

織準備等。

(4):回火:指鋼件經淬硬後,再加熱到 以下的某一溫度,保溫一定時間,然後冷

卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。

回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並

具有所需要的塑性和韌性等。

(5):調質:指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用於調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼

什麼是表面熱處理?表面熱處理如何分類?

6樓:阿三木的咖啡

通過對鋼件表面的加熱、冷卻而改變表層力學效能的金屬熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理的主要內容,其目的是獲得高硬度的表面層和有利的內應力分布,以提高工件的耐磨效能和抗疲勞效能。

分類表面淬火

通過不同的熱源對工件進行快速加熱,當零件表層溫度達到臨界點以上(此時工件心部溫度處於臨界點以下)時迅速予以冷卻,這樣工件表層得到了淬硬組織而心部仍保持原來的組織。為了達到只加熱工件表層的目的,要求所用熱源具有較高的能量密度。根據加熱方法不同,表面淬火可分為感應加熱(高頻、中頻、工頻)表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、雷射加熱表面淬火、電子束表面淬火等。

工業上應用最多的為感應加熱和火焰加熱表面淬火。

化學熱處理

將工件置於含有活性元素的介質中加熱和保溫,使介質中的活性原子滲入工件表層或形成某種化合物的覆蓋層,以改變表層的組織和化學成分,從而使零件的表面具有特殊的機械或物理化學效能。通常在進行化學滲的前後均需採用其他合適的熱處理,以便最大限度地發揮滲層的潛力,並達到工件心部與表層在組織結構、效能等的最佳配合。根據滲入元素的不同 ,化學熱處理可分為滲碳 、滲氮、滲硼、滲矽、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲鋅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等。

接觸電阻加熱淬火

通過電極將小於 5伏的電壓加到工件上,在電極與工件接觸處流過很大的電流,並產生大量的電阻熱,使工件表面加熱到淬火溫度,然後把電極移去,熱量即傳入工件內部而表面迅速冷卻,即達到淬火目的。當處理長工件時,電極不斷向前移動,留在後面的部分不斷淬硬。這一方法的優點是裝置簡單,操作方便,易於自動化,工件畸變極小,不需要回火,能顯著提高工件的耐磨性和抗擦傷能力,但淬硬層較薄(0.

15~0.35公釐)。顯微組織和硬度均勻性較差。

這種方法多用於鑄鐵做的工具機導軌的表面淬火,應用範圍不廣。

電解加熱淬火

將工件置於酸、鹼或鹽類水溶液的電解液中,工件接陰極,電解槽接陽極。接通直流電後電解液被電解,在陽極上放出氧,在工件上放出氫。氫圍繞工件形成氣膜,成為一電阻體而產生熱量,將工件表面迅速加熱到淬火溫度,然後斷電,氣膜立即消失,電解液即成為淬冷介質,使工件表面迅速冷卻而淬硬。

常用的電解液為含 5~18%碳酸鈉的水溶液。電解加熱方法簡單,處理時間短,加熱時間僅需5~10秒,生產率高,淬冷畸變小,適於小零件的大批量生產,已用於發動機排氣閥杆端部的表面淬火。

用途編輯

雷射熱處理

雷射在熱處理中的應用研究始於70年代初,隨後即由試驗室研究階段進入生產應用階段。當經過聚焦的高能量密度 (10瓦/厘公尺)的雷射照射金屬表面時,金屬表面在百分之幾秒甚至千分之幾秒內公升高到淬火溫度。由於照射點公升溫特別快,熱量來不及傳到周圍的金屬,因此在停止雷射照射時,照射點周圍的金屬便起淬冷介質的作用而大量吸熱,使照射點迅速冷卻,得到極細的組織,具有很高的力學效能。

如加熱溫度高至使金屬表面熔化,則冷卻後可以獲得一層光滑的表面,這種操作稱為上光。雷射加熱也可用於區域性合金化處理,即對工件易磨損或需要耐熱的部位先鍍一層耐磨或耐熱金屬,或者塗覆一層含耐磨或耐熱金屬的塗料,然後用雷射照射使其迅速熔化,形成耐磨或耐熱合金層。在需要耐熱的部位先鍍上一層鉻,然後用雷射使之迅速熔化,形成硬的抗回火的含鉻耐熱表層,可以大大提高工件的使用壽命和耐熱性。

電子束熱處理

70年代開始研究和應用。早期用於薄鋼帶、鋼絲的連續退火,能量密度最高可達10瓦/厘公尺。電子束表面淬火除應在真空中進行外,其他特點與雷射相同。

當電子束轟擊金屬表面時,轟擊點被迅速加熱。電子束穿透材料的深度取決於加速電壓和材料密度。例如,150千瓦的電子束在鐵表面上的理論穿透深度大約為0.

076公釐;在鋁表面上則可達 0.16公釐。電子束在很短時間內轟擊表面,表面溫度迅速公升高,而基體仍保持冷態。

當電子束停止轟擊時,熱量迅速向冷基體金屬傳導,從而使加熱表面自行淬火。為了有效地進行"自冷淬火",整個工件的體積和淬火表層的體積之間至少要保持5∶1的比例。表面溫度和淬透深度還與轟擊時間有關。

電子束熱處理加熱速度快,奧氏體化的時間僅零點幾秒甚至更短,因而工件表面晶粒很細,硬度比一般熱處理高,並具有良好的力學效能。

金屬熱處理

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