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)(chu)理(li)工藝(yi)一般包括加熱(re)、保溫、冷(leng)(leng)卻三個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)，有(you)時只有(you)加熱(re)和(he)冷(leng)(leng)卻兩(liang)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)。這(zhe)些(xie)過(guo)程(cheng)互相銜(xian)接，不可間斷(duan)。金屬熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝(yi)大體(ti)可分(fen)為整體(ti)熱(re)處(chu)(chu)理(li)、表面熱(re)處(chu)(chu)理(li)、局部熱(re)處(chu)(chu)理(li)和(he)化學熱(re)處(chu)(chu)理(li)等。
整(zheng)體熱(re)處理
整(zheng)體(ti)(ti)(ti)熱(re)處理(li)是對(dui)鑄鐵(tie)平(ping)臺整(zheng)體(ti)(ti)(ti)加(jia)熱(re)，然后(hou)以(yi)適當的(de)(de)速(su)度冷卻(que)，以(yi)改變其整(zheng)體(ti)(ti)(ti)力學性能(neng)的(de)(de)金(jin)屬熱(re)處理(li)工藝。鋼鐵(tie)整(zheng)體(ti)(ti)(ti)熱(re)處理(li)大致有退(tui)火(huo)、正火(huo)、淬火(huo)和回(hui)火(huo)四種基本(ben)工藝。退(tui)火(huo)、正火(huo)、淬火(huo)、回(hui)火(huo)是整(zheng)體(ti)(ti)(ti)熱(re)處理(li)中(zhong)的(de)(de)“四把火(huo)”，其中(zhong)的(de)(de)淬火(huo)與回(hui)火(huo)關系(xi)密切，常常配合使用(yong)，缺一(yi)不(bu)可。
退火：是(shi)將鑄鐵(tie)平(ping)臺加熱(re)到(dao)適當溫度，根(gen)據材料(liao)和工件尺寸(cun)采用(yong)(yong)不同的(de)保溫時間，然(ran)后(hou)進行緩慢冷卻(que)，目的(de)是(shi)使金屬內(nei)部組織(zhi)達到(dao)或接近平(ping)衡狀態，獲得(de)良(liang)好的(de)工藝(yi)性能(neng)(neng)和使用(yong)(yong)性能(neng)(neng)，或者為進一步淬火作組織(zhi)準備。
正火：是將鑄鐵平臺加熱到適(shi)宜的(de)溫(wen)度(du)后在空氣中冷卻(que)，正火的(de)效果同退火相似，只(zhi)是得到的(de)組(zu)織 細(xi)，常(chang)用(yong)于gaishan低(di)碳材料的(de)切削性(xing)能，也有時用(yong)于對一(yi)些(xie)要(yao)求不高(gao)的(de)零(ling)件作為終熱處(chu)理。
淬火：是將鑄鐵平臺加熱(re)保溫后(hou)(hou)，在水、油或其(qi)它無機鹽、youji水溶液等(deng)淬冷介質(zhi)中快(kuai)速冷卻(que)。淬火后(hou)(hou)鋼件變硬，但(dan)同時變脆。
回火：為(wei)了降低鋼件的脆性(xing)，將淬火后的鑄(zhu)鐵平臺在(zai)高于室溫(wen)而低于650℃的某一(yi)適當溫(wen)度(du)進(jin)行長時間的保溫(wen)，再進(jin)行冷卻。
“四(si)把火”隨著加熱(re)溫(wen)(wen)度和冷(leng)卻方式(shi)的(de)不(bu)同，又演變出不(bu)同的(de)熱(re)處理(li)工(gong)(gong)藝 。為(wei)了獲(huo)得(de)一定(ding)的(de)強度和韌性，把淬火和高溫(wen)(wen)回火結合(he)起來的(de)工(gong)(gong)藝，稱(cheng)為(wei)調質。某些合(he)金淬火形成過飽(bao)和固溶體(ti)后，將其置(zhi)于室溫(wen)(wen)或稍高的(de)適當溫(wen)(wen)度下保持較長時間(jian)，以(yi)提高合(he)金的(de)硬度、強度或電性磁性等。這樣的(de)熱(re)處理(li)工(gong)(gong)藝稱(cheng)為(wei)時效處理(li)。
把(ba)壓(ya)力(li)加工(gong)形變與(yu)熱處(chu)(chu)理(li)(li)youxiao而緊密地結合起來進(jin)(jin)行(xing)(xing)，使鑄鐵平(ping)(ping)臺(tai)獲得很好的強度、韌性配合的方(fang)法稱為(wei)形變熱處(chu)(chu)理(li)(li)；在負壓(ya)氣氛或真(zhen)空中進(jin)(jin)行(xing)(xing)的熱處(chu)(chu)理(li)(li)稱為(wei)真(zhen)空熱處(chu)(chu)理(li)(li)，它不(bu)僅能使工(gong)件不(bu)氧化，不(bu)脫碳，保持處(chu)(chu)理(li)(li)后工(gong)件表面光(guang)潔，提高平(ping)(ping)臺(tai)的性能，還可以(yi)通入滲劑(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)化學熱處(chu)(chu)理(li)(li)。
表面(mian)熱處理
只(zhi)加熱(re)(re)工(gong)件(jian)表層(ceng)，以改(gai)變其表層(ceng)力學性能的(de)(de)金(jin)屬(shu)熱(re)(re)處理工(gong)藝。為了(le)只(zhi)加熱(re)(re)工(gong)件(jian)表層(ceng)而不使(shi)過多的(de)(de)熱(re)(re)量傳入工(gong)件(jian)內部，使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)熱(re)(re)源須具有高的(de)(de)nengliang密度，即在單位面積的(de)(de)工(gong)件(jian)上給予較大(da)的(de)(de)reneng，使(shi)工(gong)件(jian)表層(ceng)或(huo)局部能短時或(huo)瞬時達到高溫。表面熱(re)(re)處理的(de)(de)主要方法有火焰淬(cui)火和感應(ying)加熱(re)(re)熱(re)(re)處理，常用(yong)(yong)的(de)(de)熱(re)(re)源有氧(yang)乙炔(gui)或(huo)氧(yang)丙烷等火焰、感應(ying)電(dian)流、激光和電(dian)子(zi)束(shu)等。
化學熱(re)處理(li)
通過(guo)改(gai)變工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)(biao)層化(hua)學成分(fen)、組織和性(xing)能的(de)金屬(shu)熱處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)。化(hua)學熱處理(li)與表(biao)(biao)(biao)面(mian)熱處理(li)不同之處是(shi)后者(zhe)改(gai)變了(le)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)(biao)層的(de)化(hua)學成分(fen)。化(hua)學熱處理(li)是(shi)將工(gong)(gong)(gong)件(jian)放在含(han)碳、氮(dan)或(huo)其它合(he)金元素的(de)介質(氣體(ti)、液體(ti)、固體(ti))中加熱，保溫較長時間，從而使工(gong)(gong)(gong)件(jian)表(biao)(biao)(biao)層滲(shen)(shen)(shen)入碳、氮(dan)、硼和鉻等元素。滲(shen)(shen)(shen)入元素后，有(you)(you)時還要(yao)進(jin)行其它熱處理(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)如淬火(huo)及回(hui)火(huo)。化(hua)學熱處理(li)的(de)主要(yao)方(fang)法有(you)(you)滲(shen)(shen)(shen)碳、滲(shen)(shen)(shen)氮(dan)、滲(shen)(shen)(shen)金屬(shu)。
熱處(chu)(chu)理(li)是鑄鐵平(ping)臺制造過程中的重(zhong)要(yao)工(gong)(gong)序之一。它可(ke)以(yi)控(kong)制工(gong)(gong)件的各(ge)種性能 ，如耐磨、 、磁(ci)性能等。還可(ke)以(yi)gaishan毛(mao)坯的組織和應(ying)力狀態，以(yi)利于進行各(ge)種冷(leng)、熱加工(gong)(gong)。例如白口鑄鐵經過長時間退火處(chu)(chu)理(li)可(ke)以(yi)獲得可(ke)鍛(duan)鑄鐵，提高塑性；平(ping)臺采用正確的熱處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝，使用壽命可(ke)以(yi)比不經熱處(chu)(chu)理(li)的平(ping)臺成倍(bei)或(huo)幾十倍(bei)地提高。
回(hui)火的作用在于：
① 提高組織(zhi)穩(wen)定(ding)性，使鑄(zhu)鐵平臺(tai)在使用(yong)過程(cheng)中不再發生組織(zhi)轉變，從而使平臺(tai)幾何(he)尺寸和性能保持穩(wen)定(ding)。
② xiaochu內應力，以便(bian)gaishan工件的使用性(xing)能并穩定(ding)工件幾(ji)何尺(chi)寸。
③ 調(diao)整平臺的力學性能以(yi)滿足使用要求。
回(hui)火(huo)之所以(yi)(yi)具有這(zhe)些作用，是因為(wei)(wei)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)時，原子活動能(neng)力增(zeng)強，鋼鐵(tie)中的鐵(tie)、碳和(he)其他合金(jin)(jin)元素(su)的原子可(ke)以(yi)(yi)較快地(di)進行擴散，實(shi)現原子的重(zhong)新排列組合，從而使(shi)不穩(wen)(wen)定(ding)(ding)的不平衡(heng)組織逐步轉變為(wei)(wei)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)的平衡(heng)組織。內應(ying)力的xiaochu還與(yu)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)(gao)時金(jin)(jin)屬強度(du)降(jiang)低有關。一般鑄鐵(tie)平臺(tai)回(hui)火(huo)時，硬度(du)和(he)強度(du)下(xia)降(jiang)，塑性提高(gao)(gao)。回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)越高(gao)(gao)，這(zhe)些力學性能(neng)的變化越大。有些合金(jin)(jin)元素(su)含量較高(gao)(gao)的合金(jin)(jin)鋼，在某一溫(wen)度(du)范(fan)圍回(hui)火(huo)時，會析出一些顆粒細(xi)小的金(jin)(jin)屬化合物，使(shi)強度(du)和(he)硬度(du)上升(sheng)。這(zhe)種(zhong)現象稱為(wei)(wei)二次硬化。
力學性(xing)能：隨著(zhu)回火(huo)溫度(du)的升高(gao)，硬度(du)、強度(du)下(xia)降(jiang)，塑(su)性(xing)韌(ren)性(xing)升高(gao)。
