【不銹鋼熱處理工藝】常用熱處理工藝概念解析及應(yīng)用
【不銹鋼熱處理工藝】常用熱處理工藝概念解析及應(yīng)用
名稱 |
代號(hào)及標(biāo)注實(shí)例 |
說(shuō)明 |
應(yīng)用 |
退火 |
Th |
加熱到臨界溫度以上30~50℃(一般是710~715℃,個(gè)別合金鋼是800~900℃),保溫一段時(shí)間,然后緩慢冷卻(一般在爐中冷卻)。 |
消除鑄、鍛、焊零件的內(nèi)應(yīng)力;降低硬度,便于切削加工;細(xì)化金屬晶粒,改善組織;增加韌性。 |
正火 |
Z |
加熱到臨界溫度以上30~50℃,保溫一段時(shí)間,然后在空氣中冷卻,冷卻速度比退火為快。 |
用來(lái)處理低、中碳結(jié)構(gòu)鋼及滲碳零件。 細(xì)化晶粒;增加強(qiáng)度與韌性;改善切削加工性;為淬火或球化退火作好顯微組織準(zhǔn)備。 |
淬火 |
C62(淬火后回火至HRC60~65) Y35(油冷淬火后回火至HRC30~40) |
加熱到臨界溫度以上,保溫一段時(shí)間后,再在冷卻劑(水、鹽水、油,個(gè)別材料在空氣)中急速冷卻,使其得到高硬度。 |
用于高、中碳鋼 提高硬度和強(qiáng)度極限;提高耐磨性 會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力使鋼變脆,所以淬火后必須回火。 |
回火 |
回火 |
將淬火后的鋼件重新加熱到臨界溫度以下某一溫度,保溫一段時(shí)間,然后冷卻到室溫。 |
高碳鋼制的工具、量具、刃具用低溫(150~250℃)回火,彈簧用中溫(270~450℃)回火。 消除淬火后的脆性和內(nèi)應(yīng)力,提高其塑性和沖擊韌性。 |
調(diào)質(zhì) |
T235(調(diào)質(zhì)至HB220~250) |
淬火后在450~650℃進(jìn)行高溫回火,稱為調(diào)質(zhì)。 |
獲得高的韌性和足夠的強(qiáng)度,獲得較高的綜合機(jī)械性能。 |
表面淬火 |
火焰淬火 |
H54(火焰淬火后,回火至HRC52~58)。用火焰或高頻電流將零件表面迅速加熱至臨界溫度以上,急速冷卻。 |
提高零件表面的硬度及耐磨性,而心部保持一定的韌性,使零件既耐磨又能承受沖擊,常用來(lái)處理齒輪等。 |
高頻淬火 |
G52(高頻淬火后,回火至HRC50~55) |
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滲碳淬火 |
S0.5-C59(滲碳層深0.5,淬火硬度HRC56~62) |
在滲碳劑中加熱到900~950℃,停留一定時(shí)間,將碳滲入鋼表面,深度約為0.5~2mm,再淬火后回火。 |
提高鋼件耐磨性能、表面強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及疲勞極限等。適用于低碳、中碳(C<0.40%)結(jié)構(gòu)鋼的中小型零件。 |
氮化 |
D0.3-900(氮化深度0.3,硬度大于HV850) |
在500~600℃通入氮?dú)獾臓t子里加熱,向鋼的表面滲入氮原子的過程。氮化層為0.025~0.8mm,氮化時(shí)間需40~50h。 |
提高耐磨性能、表面硬度、疲勞極限和抗蝕能力。適用于合金鋼、碳鋼、鑄鐵件,如機(jī)床主軸、絲杠以及在潮濕堿水和燃燒氣體介質(zhì)的環(huán)境工作的零件。 |
氰化 |
Q59(氰化淬火后,回火至HRC56~62) |
在820~860℃爐內(nèi)通入碳和氮,保溫1~2h,使鋼件的表面同時(shí)滲入碳、氮原子,可得到0.2~0.5mm的氰化層。 |
增加表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性。用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片零件和刀具等。 |
時(shí)效 |
時(shí)效處理 |
機(jī)件精加工之前,加熱到100~160℃,保溫10~40h。對(duì)鑄件也可用天然時(shí)效(放在露天中一年以上)。 |
消除內(nèi)應(yīng)力和穩(wěn)定形狀,用于量具、精密絲杠、床身導(dǎo)軌、床身等。 |
冰冷處理 |
冰冷處理 |
將淬火鋼繼續(xù)冷卻到室溫以下的處理方法。 |
進(jìn)一步提高硬度、耐磨性,并使其尺寸趨于穩(wěn)定。 |
發(fā)藍(lán)發(fā)黑 |
發(fā)藍(lán)或發(fā)黑 |
將金屬零件放在很濃的堿和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬表面形成一層氧化鐵所組成的保護(hù)性薄膜。 |
防腐蝕、美觀。 用于一般連接的標(biāo)準(zhǔn)件和其他電子類零件。 |
硬度 |
HB(布氏硬度) |
材料抵抗硬物壓入其表面的能力稱“硬度”。根據(jù)測(cè)定的方法不同,可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。 |
用于經(jīng)退火、正火、調(diào)質(zhì)的零件及鑄件的硬度檢驗(yàn)。 |
HV(維氏硬度):用于薄層硬化零件的硬度檢驗(yàn)。
HRC(洛氏硬度):用于經(jīng)淬火回火及表面滲碳、滲氮等處理的零件的硬度檢驗(yàn)。
金屬的表面處理
表面處理是在金屬表面增設(shè)保護(hù)層的工藝方法。它起著防蝕、裝飾和改善表面的機(jī)械物理性能(耐磨、導(dǎo)電、絕緣、反光等方面的能力)等作用。
1. 鋼零件的保護(hù)層
(1)鍍鋅。鍍鋅零件在空氣中有良好的耐蝕性,且其費(fèi)用低廉,應(yīng)用廣泛。為了避免使鋼件直接與鋁、鎂或銅合金接觸,也使用鍍鋅法保護(hù)。鋅本色日久變暗,故不作裝飾之用。
(2)鍍鎘。鍍鎘件比鍍鋅件穩(wěn)定,在海水及其蒸汽中有很強(qiáng)的耐蝕性。鎘層柔軟,且有彈性,對(duì)零件貼合封嚴(yán)極為有利,但不耐磨。鎘鹽有毒且稀少,宜慎用。
(3)鍍鉻。鉻層耐蝕并耐磨,鍍鉻也用于修復(fù)零件表面磨損了的表面,外觀美,能耐潮濕大氣、堿、硝酸和多種氣體的腐蝕作用。鍍鉻層孔隙大,故單層鍍鉻可靠性差,因此,鍍鉻前一般先以鍍銅或鍍鎳作為底層。
(4)鍍鎳。鎳在大氣、海水,尤其在堿中有良好的抗蝕性。鎳層拋光后外表美觀。
(5)發(fā)藍(lán)(發(fā)黑)。使鋼件表面形成一層氧化膜。發(fā)藍(lán)主要用于良好大氣條件下工作的零件,涂油可提高其防護(hù)性能。氧化膜極薄,對(duì)粗糙度和尺寸精度影響很小,所以常用于尺寸精確或需黑色表面的零件。
2. 鋁、鎂合金保護(hù)層
鎂、鋁合金進(jìn)行表面處理的主要方法是陽(yáng)極化,即將零件作為直流電路的陽(yáng)極,進(jìn)行氧化處理。陽(yáng)極化可提高鋁、鎂合金的防蝕和耐磨能力。由于這樣處理時(shí),還可將氧化膜染成黃、黑、藍(lán)、紅、綠或紫色,所以它也是帶有裝飾性的處理方法。
3. 銅合金的保護(hù)層
銅合金的保護(hù)層基本上與鋼相似,可以鍍鋅、鎘、鉻、鎳或錫等,還可予以鈍化處理,使銅合金表面形成氧化膜。
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