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中山熱處理的基本知識和作用

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時間:2018/8/7 5:52:48
   在當今社會生產中,金屬材料的應用是十分廣泛的,尤其是鋼鐵材料,在工業、農業、交通運輸、建筑以及國防等各方面都離不開中山熱處理。隨著現代化工農業以及科學技術的發展,人們對金屬材料的性能要求越來越高。為滿足這一點,一般可以采取兩種方法:研制新材料和對金屬材料進行中山熱處理。后者是最廣泛,最常用的方法。中山熱處理是一種綜合工藝。中山熱處理工藝學就是研究這種綜合工藝的原理及規律的一門學科。

  中山熱處理(li)工藝(yi)在(zai)(zai)(zai)我國已(yi)(yi)有悠久(jiu)的(de)(de)歷史,早(zao)在(zai)(zai)(zai)商(shang)代(dai)就已(yi)(yi)經(jing)有了(le)經(jing)過再結晶退火(huo)的(de)(de)金(jin)(jin)箔飾物(wu),在(zai)(zai)(zai)洛陽(yang)出土(tu)的(de)(de)戰國時代(dai)的(de)(de)鐵錛,系(xi)由白口鐵脫碳(tan)退火(huo)制成(cheng)。在(zai)(zai)(zai)戰國時代(dai)燕都(dou)遺址出土(tu)的(de)(de)大(da)量兵器(qi),向人們(men)展示了(le)在(zai)(zai)(zai)當時鋼(gang)件已(yi)(yi)經(jing)采用了(le)淬火(huo),正火(huo),滲碳(tan)等工藝(yi)。近代(dai)出土(tu)的(de)(de)秦兵俑佩帶的(de)(de)長劍,箭鏃(zu)等都(dou)有力的(de)(de)證明當時已(yi)(yi)經(jing)出現銅合金(jin)(jin)的(de)(de)復合材(cai)料,而(er)且(qie)還掌握了(le)精湛的(de)(de)表面(mian)保護處理(li)方法,從而(er)保持輸(shu)千年不銹(xiu)。

  中(zhong)(zhong)山熱(re)處理工藝最早的史料記載(zai)見于《漢書。王(wang)褒傳》中(zhong)(zhong),我過明代科學家宋(song)應(ying)星(xing)在(zai)《天工開(kai)物》一書中(zhong)(zhong)對(dui)中(zhong)(zhong)山熱(re)處理工藝已有記載(zai)。大量(liang)事實證明,我過曾是世界上發展(zhan)和(he)應(ying)用中(zhong)(zhong)山熱(re)處理技術最早的國家之一。
    但是長期(qi)的(de)封建統治,阻礙了(le)我(wo)過科學技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步,在(zai)異端相當長的(de)時間內,我(wo)國中山熱處(chu)理技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)處(chu)于(yu)停止狀態,有的(de)技(ji)術(shu)甚至失傳(chuan)。直至解放(fang)以后中山熱處(chu)理技(ji)術(shu)在(zai)我(wo)國才重(zhong)新(xin)(xin)迅速發展(zhan)起來,出現了(le)許(xu)多新(xin)(xin)工藝,新(xin)(xin)設備。但和(he)當代(dai)世界先進(jin)水(shui)平比(bi)較,我(wo)過的(de)中山熱處(chu)理技(ji)術(shu)仍較落后。

  一。慨述
  金(jin)(jin)屬(shu)中山熱處理(li)是(shi)將(jiang)金(jin)(jin)屬(shu)工(gong)件放在(zai)一(yi)定的介質中加熱到適宜(yi)的溫度,并(bing)在(zai)此溫度中保持一(yi)定時間(jian)后(hou),又以不同速度冷卻(que)的一(yi)種工(gong)藝方法(fa)。
  金屬中山熱處理是機械制造中的(de)重(zhong)要(yao)工(gong)(gong)(gong)藝之一(yi),與其它加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝相比,中山熱處理一(yi)般不改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)形狀和(he)整體的(de)化(hua)學(xue)成分,而(er)是通過改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)內(nei)部的(de)顯微(wei)組(zu)織,或改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表面的(de)化(hua)學(xue)成分,賦予(yu)或改(gai)(gai)(gai)善(shan)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)使用(yong)性(xing)能(neng)。其特(te)點是改(gai)(gai)(gai)善(shan)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)內(nei)在質(zhi)量,而(er)這一(yi)般不是肉眼所能(neng)看到的(de)。
  為使(shi)金屬(shu)工(gong)件具有所需(xu)要的(de)(de)力學性(xing)能(neng)、物(wu)理(li)性(xing)能(neng)和化(hua)學性(xing)能(neng),除合理(li)選用(yong)(yong)材(cai)料和各種成形工(gong)藝外(wai),中(zhong)(zhong)(zhong)山(shan)熱處理(li)工(gong)藝往往是(shi)必(bi)不可少的(de)(de)。鋼(gang)鐵是(shi)機械工(gong)業(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)材(cai)料,鋼(gang)鐵顯(xian)微組(zu)織復雜,可以(yi)通過中(zhong)(zhong)(zhong)山(shan)熱處理(li)予以(yi)控制,所以(yi)鋼(gang)鐵的(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)山(shan)熱處理(li)是(shi)金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)山(shan)熱處理(li)的(de)(de)主要內容(rong)。另(ling)外(wai),鋁、銅、鎂(mei)、鈦等及其(qi)合金也都可以(yi)通過中(zhong)(zhong)(zhong)山(shan)熱處理(li)改變其(qi)力學、物(wu)理(li)和化(hua)學性(xing)能(neng),以(yi)獲(huo)得不同的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)性(xing)能(neng)。
  在(zai)從(cong)石(shi)器時(shi)代進展到銅(tong)器時(shi)代和(he)鐵器時(shi)代的(de)過程中,中山熱處(chu)理的(de)作用逐漸為人(ren)們所認識。早在(zai)公(gong)元前(qian)770~前(qian)222年,中國人(ren)在(zai)生產(chan)實踐中就已發現,銅(tong)鐵的(de)性能會因溫度和(he)加壓變形的(de)影(ying)響而變化(hua)。白口鑄鐵的(de)柔化(hua)處(chu)理就是制造(zao)農具(ju)的(de)重要工藝。
  公元(yuan)前六世紀,鋼鐵兵器(qi)逐漸(jian)被采用(yong),為了(le)提高(gao)鋼的(de)硬度,淬火(huo)工藝遂得到迅速發展。中國河北省易縣燕下(xia)都出土的(de)兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬(ma)氏(shi)體存在,說明(ming)是經過淬火(huo)的(de)。
  隨著淬(cui)火技術的(de)發(fa)展,人(ren)們逐漸(jian)發(fa)現冷劑(ji)對淬(cui)火質(zhi)量(liang)的(de)影響。三國蜀人(ren)蒲元(yuan)曾(ceng)在(zai)今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀(dao),相傳是派(pai)人(ren)到(dao)成都(dou)取水(shui)淬(cui)火的(de)。這說(shuo)明(ming)(ming)中(zhong)國在(zai)古代(dai)就注意到(dao)不(bu)同水(shui)質(zhi)的(de)冷卻(que)(que)能(neng)力了(le),同時(shi)也注意了(le)油和尿的(de)冷卻(que)(que)能(neng)力。中(zhong)國出土的(de)西漢(公(gong)元(yuan)前(qian)206~公(gong)元(yuan)24)中(zhong)山(shan)靖(jing)王墓(mu)中(zhong)的(de)寶(bao)劍,心(xin)部(bu)含碳(tan)量(liang)為0.15~0.4%,而表面含碳(tan)量(liang)卻(que)(que)達0.6%以上,說(shuo)明(ming)(ming)已應(ying)用了(le)滲碳(tan)工藝。但當時(shi)作為個(ge)人(ren)“手藝”的(de)秘(mi)密,不(bu)肯外傳,因而發(fa)展很慢。
  1863年,英(ying)國金相(xiang)學(xue)(xue)家(jia)和(he)地質學(xue)(xue)家(jia)展示了(le)鋼鐵在(zai)顯(xian)微(wei)鏡下(xia)的六(liu)種(zhong)不同的金相(xiang)組(zu)織,證明了(le)鋼在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)和(he)冷卻時,內部(bu)會發生(sheng)組(zu)織改變,鋼中(zhong)高(gao)溫時的相(xiang)在(zai)急冷時轉(zhuan)變為一種(zhong)較硬的相(xiang)。法國人(ren)奧(ao)斯(si)蒙(meng)德(de)確立的鐵的同素異構理論,以(yi)及英(ying)國人(ren)奧(ao)斯(si)汀最早制定的鐵碳相(xiang)圖,為現代中(zhong)山(shan)(shan)熱(re)(re)處理工藝初步奠定了(le)理論基(ji)礎。與此同時,人(ren)們還研究了(le)在(zai)金屬(shu)(shu)中(zhong)山(shan)(shan)熱(re)(re)處理的加(jia)(jia)熱(re)(re)過(guo)程中(zhong)對金屬(shu)(shu)的保(bao)護方法,以(yi)避免加(jia)(jia)熱(re)(re)過(guo)程中(zhong)金屬(shu)(shu)的氧化和(he)脫碳等。
  1850~1880年,對于應用(yong)各種(zhong)氣(qi)(qi)體(如(ru)氫氣(qi)(qi)、煤(mei)氣(qi)(qi)、一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利(li)。1889~1890年英國(guo)人萊克獲得多種(zhong)金屬(shu)光亮中山熱處理的專利(li)。
  二十世紀(ji)以來,金屬(shu)物理(li)的(de)發(fa)展(zhan)和其(qi)它新(xin)技(ji)術(shu)的(de)移植應(ying)用(yong),使金屬(shu)中(zhong)山(shan)熱處(chu)理(li)工(gong)藝得(de)到更大發(fa)展(zhan)。一(yi)個顯著的(de)進展(zhan)是1901~1925年,在(zai)工(gong)業生產中(zhong)應(ying)用(yong)轉筒(tong)爐進xx體滲(shen)碳 ;30年代出現露點(dian)電位差計,使爐內氣氛的(de)碳勢(shi)達到可(ke)控(kong),以后(hou)又(you)研究出用(yong)二氧化碳紅(hong)外(wai)儀、氧探頭(tou)等進一(yi)步控(kong)制爐內氣氛碳勢(shi)的(de)方法;60年代,中(zhong)山(shan)熱處(chu)理(li)技(ji)術(shu)運用(yong)了(le)(le)等離子場的(de)作用(yong),發(fa)展(zhan)了(le)(le)離子滲(shen)氮、滲(shen)碳工(gong)藝;激光、電子束技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong),又(you)使金屬(shu)獲得(de)了(le)(le)新(xin)的(de)表(biao)面中(zhong)山(shan)熱處(chu)理(li)和化學中(zhong)山(shan)熱處(chu)理(li)方法。
  二 金(jin)屬(shu)中山熱處理的工藝
  中山熱(re)處理工藝一般包括(kuo)加(jia)熱(re)、保溫、冷卻三個過(guo)程(cheng),有(you)時只(zhi)有(you)加(jia)熱(re)和冷卻兩個過(guo)程(cheng)。這(zhe)些過(guo)程(cheng)互相銜接,不(bu)可(ke)間斷。
  加(jia)(jia)熱(re)是中山(shan)熱(re)處(chu)理的重要(yao)步驟之一。金(jin)屬中山(shan)熱(re)處(chu)理的加(jia)(jia)熱(re)方法(fa)很多,最早是采用木炭和煤作為熱(re)源,進(jin)而應用液體和氣體燃料(liao)。電(dian)的應用使加(jia)(jia)熱(re)易(yi)于控(kong)制,且無環境污染(ran)。利用這些熱(re)源可(ke)以直接(jie)加(jia)(jia)熱(re),也可(ke)以通過熔融(rong)的鹽或(huo)金(jin)屬,以至(zhi)浮動粒子進(jin)行(xing)間接(jie)加(jia)(jia)熱(re)。
  金屬(shu)加熱(re)時,工件(jian)暴露在空(kong)氣中(zhong),常常發(fa)生(sheng)氧化、脫碳(即鋼(gang)鐵零件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳含(han)量降低),這對于中(zhong)山熱(re)處理(li)后零件(jian)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)性能有很不利(li)的影響。因而金屬(shu)通常應在可控(kong)氣氛或保護氣氛中(zhong)、熔融鹽中(zhong)和(he)真空(kong)中(zhong)加熱(re),也(ye)可用涂料或包裝方法進行保護加熱(re)。
  加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)是熱(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)的(de)重要(yao)工(gong)藝(yi)參數之一(yi)(yi),選擇和控制加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du) ,是保證熱(re)處(chu)理質(zhi)量的(de)主(zhu)要(yao)問題。加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)隨(sui)被處(chu)理的(de)金屬(shu)材(cai)料和熱(re)處(chu)理的(de)目的(de)不同而異,但(dan)一(yi)(yi)般都(dou)是加(jia)熱(re)到相變(bian)溫(wen)(wen)度(du)(du)以上,以獲得(de)需要(yao)的(de)組織(zhi)。另外(wai)轉(zhuan)變(bian)需要(yao)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)時(shi)間(jian)(jian)(jian),因此(ci)當金屬(shu)工(gong)件表(biao)面達(da)到要(yao)求的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)時(shi),還須在此(ci)溫(wen)(wen)度(du)(du)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)時(shi)間(jian)(jian)(jian),使內外(wai)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)致,使顯微組織(zhi)轉(zhuan)變(bian)xx,這(zhe)段時(shi)間(jian)(jian)(jian)稱(cheng)為保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)(jian)。采用高能(neng)密度(du)(du)加(jia)熱(re)和表(biao)面熱(re)處(chu)理時(shi),加(jia)熱(re)速度(du)(du)極快,一(yi)(yi)般就沒有保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)(jian)或保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)(jian)很短,而化學熱(re)處(chu)理的(de)保溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)(jian)(jian)往(wang)往(wang)較(jiao)長。
  冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻也是(shi)(shi)熱處理工藝過程中(zhong)不可缺少的步驟,冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻方(fang)法因工藝不同而(er)不同,主要是(shi)(shi)控制冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速(su)度(du)。一般(ban)退(tui)火的冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速(su)度(du)最慢,正(zheng)火的冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速(su)度(du)較快,淬火的冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速(su)度(du)更快。但還因鋼(gang)種不同而(er)有不同的要求,例如空(kong)硬(ying)鋼(gang)就可以(yi)用正(zheng)火一樣(yang)的冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻速(su)度(du)進行淬硬(ying)。
  金(jin)屬(shu)(shu)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)大體(ti)可(ke)(ke)分為整(zheng)體(ti)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)、表面熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)、局部熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)和化學熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)等(deng)。根據加熱(re)介質、加熱(re)溫(wen)度(du)和冷卻方法的(de)(de)(de)(de)不同,每一大類(lei)(lei)又可(ke)(ke)區分為若干不同的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)。同一種金(jin)屬(shu)(shu)采用(yong)不同的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi),可(ke)(ke)獲(huo)得不同的(de)(de)(de)(de)組織(zhi),從(cong)而(er)具有不同的(de)(de)(de)(de)性能。鋼(gang)鐵是工業(ye)上應用(yong)最廣的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu),而(er)且(qie)鋼(gang)鐵顯(xian)微組織(zhi)也最為復雜,因此鋼(gang)鐵熱(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)種類(lei)(lei)繁多。
  整(zheng)體熱處理(li)是對工(gong)件整(zheng)體加熱,然后以適當的(de)(de)速(su)度冷卻,以改變其整(zheng)體力學性(xing)能(neng)的(de)(de)金屬熱處理(li)工(gong)藝。鋼鐵整(zheng)體熱處理(li)大致有退火、正(zheng)火、淬火和回火四(si)種(zhong)基本(ben)工(gong)藝。
  退(tui)火是將工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)加熱到(dao)(dao)適當溫度,根據材料和工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)尺寸(cun)采用不同的(de)(de)(de)(de)保溫時間(jian),然后進行緩慢冷卻,目的(de)(de)(de)(de)是使金屬(shu)內部組(zu)(zu)織達到(dao)(dao)或接(jie)近平(ping)衡狀態,獲得良好的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝性(xing)能和使用性(xing)能,或者為(wei)(wei)進一(yi)步淬火作組(zu)(zu)織準備。正火是將工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)加熱到(dao)(dao)適宜的(de)(de)(de)(de)溫度后在空氣中冷卻,正火的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果同退(tui)火相似,只是得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)織更細,常用于(yu)改(gai)善(shan)材料的(de)(de)(de)(de)切削性(xing)能,也有時用于(yu)對(dui)一(yi)些要求不高(gao)的(de)(de)(de)(de)零件(jian)(jian)作為(wei)(wei)最(zui)終(zhong)熱處理。
  淬(cui)(cui)火(huo)(huo)是將(jiang)工件加熱保溫(wen)(wen)后,在水、油或(huo)其它無機鹽、有(you)機水溶液等淬(cui)(cui)冷介(jie)質中快速(su)冷卻。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的(de)(de)脆性,將(jiang)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)鋼件在高(gao)于室溫(wen)(wen)而低于710℃的(de)(de)某一(yi)適當(dang)溫(wen)(wen)度進(jin)行長時間的(de)(de)保溫(wen)(wen),再進(jin)行冷卻,這(zhe)種工藝稱為回火(huo)(huo)。退火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)是整體(ti)熱處理中的(de)(de)“四把(ba)火(huo)(huo)”,其中的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)與回火(huo)(huo)關系密切,常常配合(he)使用(yong),缺一(yi)不(bu)可。 
  “四把火(huo)(huo)”隨著(zhu)加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)和(he)冷卻方(fang)式的(de)(de)(de)不(bu)同(tong),又演變出不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝 。為(wei)(wei)了獲(huo)得一定(ding)的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)和(he)韌性(xing),把淬(cui)火(huo)(huo)和(he)高(gao)溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)結合起來的(de)(de)(de)工藝,稱為(wei)(wei)調質(zhi)。某些合金(jin)淬(cui)火(huo)(huo)形成過飽和(he)固溶體后,將其置(zhi)于室溫(wen)(wen)或稍高(gao)的(de)(de)(de)適當(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下(xia)保持(chi)較長時間,以提高(gao)合金(jin)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)、強度(du)(du)(du)或電性(xing)磁性(xing)等。這樣的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝稱為(wei)(wei)時效(xiao)處(chu)(chu)理(li)。把壓力加工形變與(yu)熱(re)處(chu)(chu)理(li)有(you)效(xiao)而緊密地結合起來進行(xing),使工件(jian)獲(huo)得很(hen)好的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)、韌性(xing)配合的(de)(de)(de)方(fang)法稱為(wei)(wei)形變熱(re)處(chu)(chu)理(li);在負(fu)壓氣氛或真空(kong)中(zhong)進行(xing)的(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)稱為(wei)(wei)真空(kong)熱(re)處(chu)(chu)理(li),它不(bu)僅能使工件(jian)不(bu)氧化(hua),不(bu)脫碳(tan),保持(chi)處(chu)(chu)理(li)后工件(jian)表面(mian)光潔(jie),提高(gao)工件(jian)的(de)(de)(de)性(xing)能,還可以通入滲劑進行(xing)化(hua)學熱(re)處(chu)(chu)理(li)。
  表(biao)面(mian)熱(re)(re)處(chu)理是只(zhi)加(jia)熱(re)(re)工(gong)件表(biao)層,以改變其表(biao)層力學性能(neng)的(de)(de)(de)金屬熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝。為了只(zhi)加(jia)熱(re)(re)工(gong)件表(biao)層而不使(shi)過多的(de)(de)(de)熱(re)(re)量傳入工(gong)件內部(bu)(bu),使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)源須具有(you)高的(de)(de)(de)能(neng)量密度,即(ji)在單位(wei)面(mian)積的(de)(de)(de)工(gong)件上給予較大的(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng),使(shi)工(gong)件表(biao)層或局部(bu)(bu)能(neng)短時或瞬時達到高溫(wen)。表(biao)面(mian)熱(re)(re)處(chu)理的(de)(de)(de)主要(yao)方法(fa),有(you)激光熱(re)(re)處(chu)理、火焰淬火和(he)感(gan)應加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處(chu)理,常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)源有(you)氧乙(yi)炔或氧丙烷等火焰、感(gan)應電流、激光和(he)電子(zi)束等。
  化(hua)學(xue)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)是通(tong)過改變(bian)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表層(ceng)化(hua)學(xue)成分(fen)、組織和性能的金屬熱(re)(re)(re)處理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)。化(hua)學(xue)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)與(yu)表面熱(re)(re)(re)處理(li)(li)不同之(zhi)處是后(hou)(hou)者改變(bian)了工(gong)(gong)件(jian)(jian)表層(ceng)的化(hua)學(xue)成分(fen)。化(hua)學(xue)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)是將工(gong)(gong)件(jian)(jian)放在含碳、氮(dan)或其它合(he)金元(yuan)素的介質(氣體、液體、固體)中加(jia)熱(re)(re)(re),保溫(wen)較長時(shi)間,從而(er)使工(gong)(gong)件(jian)(jian)表層(ceng)滲(shen)入(ru)碳、氮(dan)、硼和鉻等元(yuan)素。滲(shen)入(ru)元(yuan)素后(hou)(hou),有時(shi)還要(yao)進行其它熱(re)(re)(re)處理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)如淬火(huo)及(ji)回火(huo)。化(hua)學(xue)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)的主要(yao)方法有滲(shen)碳、滲(shen)氮(dan)、滲(shen)金屬、復(fu)合(he)滲(shen)等。
  熱處理是機(ji)械(xie)零件(jian)和(he)工(gong)模(mo)具制造過(guo)程中的重要工(gong)序(xu)之一。大體(ti)來說,它可以保證和(he)提高工(gong)件(jian)的各(ge)種性能 ,如(ru)耐(nai)磨、耐(nai)腐蝕等。還可以改善毛坯的組織(zhi)和(he)應力狀態,以利(li)于進行(xing)各(ge)種冷(leng)、熱加(jia)工(gong)。
  例如白口鑄鐵經(jing)過長(chang)時(shi)間(jian)退(tui)火處(chu)(chu)理(li)可(ke)(ke)以(yi)獲得(de)可(ke)(ke)鍛鑄鐵,提(ti)高(gao)塑性 ;齒輪(lun)(lun)采用(yong)正(zheng)確(que)的(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝,使用(yong)壽命(ming)可(ke)(ke)以(yi)比(bi)不經(jing)熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)齒輪(lun)(lun)成倍或幾十倍地提(ti)高(gao);另(ling)外,價(jia)廉的(de)碳鋼(gang)通過滲入某些(xie)(xie)合金元素(su)就具有某些(xie)(xie)價(jia)昂的(de)合金鋼(gang)性能(neng),可(ke)(ke)以(yi)代替某些(xie)(xie)耐熱(re)鋼(gang)、不銹鋼(gang);工(gong)模具則幾乎全(quan)部需要(yao)經(jing)過熱(re)處(chu)(chu)理(li)方(fang)可(ke)(ke)使用(yong)。
  三 鋼(gang)的分類
  鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)以鐵、碳(tan)(tan)(tan)為主要成分(fen)(fen)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin),它的(de)(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量一般(ban)小于2.11% 。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)經濟(ji)建設中極(ji)為重要的(de)(de)金(jin)(jin)屬材(cai)料。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)按化學成分(fen)(fen)分(fen)(fen)為碳(tan)(tan)(tan)素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(簡(jian)稱碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang))與(yu)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)兩大類(lei)。碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)由生鐵冶煉獲(huo)得的(de)(de)合(he)金(jin)(jin),除鐵、碳(tan)(tan)(tan)為其主要成分(fen)(fen)外(wai),還含(han)有少量的(de)(de)錳、硅、硫、磷等(deng)雜質。碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有一定的(de)(de)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng),又有良(liang)好的(de)(de)工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)(neng),且價格(ge)低廉(lian)。因此,碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)獲(huo)得了(le)(le)廣(guang)泛的(de)(de)應用(yong)。但隨(sui)著(zhu)現(xian)代(dai)工(gong)(gong)業(ye)與(yu)科(ke)學技術的(de)(de)迅速發展,碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)已不(bu)能(neng)(neng)xx滿(man)足需要,于是(shi)人們研制(zhi)了(le)(le)各(ge)種合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)在(zai)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)基礎(chu)上,有目的(de)(de)地(di)加入某些(xie)元素(稱為合(he)金(jin)(jin)元素)而得到的(de)(de)多元合(he)金(jin)(jin)。與(yu)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)比,合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有顯(xian)著(zhu)的(de)(de)提高,故(gu)應用(yong)日益廣(guang)泛。
  由(you)于鋼材品種繁多,為了便于生產、保管(guan)、選用與研究(jiu),必(bi)須對鋼材加以分類。按鋼材的用途、化學成分、質量的不同,可將(jiang)鋼分為許多類:
  (一). 按用(yong)途(tu)分類
  按鋼材的用途可分為結構鋼、工(gong)具(ju)鋼、特殊性(xing)能鋼三(san)大類。 
  1.結構鋼(gang):
  (1).用作各種(zhong)機器零件的鋼(gang)。它(ta)包括滲碳鋼(gang)、調質鋼(gang)、彈簧鋼(gang)及滾動軸承鋼(gang)。
  (2).用作工程(cheng)結構(gou)的(de)鋼。它包括(kuo)碳素鋼中的(de)甲、乙(yi)、特類鋼及普(pu)通低(di)合(he)金鋼。 
  2.工(gong)具鋼(gang):用(yong)來制造各(ge)種工(gong)具的鋼(gang)。根據工(gong)具用(yong)途不同可分(fen)為刃具鋼(gang)、模(mo)具鋼(gang)與量具鋼(gang)。 
  3.特殊(shu)(shu)性(xing)能(neng)鋼(gang):是具(ju)有特殊(shu)(shu)物理化學性(xing)能(neng)的鋼(gang)。可(ke)分為不(bu)銹鋼(gang)、耐熱鋼(gang)、耐磨鋼(gang)、磁(ci)鋼(gang)等(deng)。
  (二). 按化學成分(fen)分(fen)類
  按(an)鋼(gang)材的化(hua)學(xue)成分可(ke)分為碳素鋼(gang)和合金鋼(gang)兩大類。
  碳(tan)(tan)(tan)素鋼(gang):按含(han)碳(tan)(tan)(tan)量又可分為(wei)低(di)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(含(han)碳(tan)(tan)(tan)量≤0.25%);中碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(0.25%<含(han)碳(tan)(tan)(tan)量<0.6%);高碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(含(han)碳(tan)(tan)(tan)量≥0.6%)。
  合(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang):按合(he)(he)金元(yuan)素含(han)(han)(han)量又(you)可分為低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(合(he)(he)金元(yuan)素總含(han)(han)(han)量≤5%);中(zhong)合(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(合(he)(he)金元(yuan)素總含(han)(han)(han)量=5%--10%);高合(he)(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(合(he)(he)金元(yuan)素總含(han)(han)(han)量>10%)。此外(wai),根據鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)所含(han)(han)(han)主要合(he)(he)金元(yuan)素種類(lei)不同,也可分為錳鋼(gang)(gang)(gang)、鉻(ge)鋼(gang)(gang)(gang)、鉻(ge)鎳(nie)鋼(gang)(gang)(gang)、鉻(ge)錳鈦鋼(gang)(gang)(gang)等。
  (三). 按質量分類(lei)
  按鋼材中(zhong)有害(hai)雜質磷、硫的含(han)(han)量可分為普(pu)通鋼(含(han)(han)磷量≤0.045%、含(han)(han)硫量≤0.055%;或磷、硫含(han)(han)量均(jun)≤0.050%);優質鋼(磷、硫含(han)(han)量含(han)(han)硫量≤0.030%)。
  此外,還有按冶煉爐(lu)(lu)(lu)的(de)種類(lei),將(jiang)鋼分為平爐(lu)(lu)(lu)鋼(酸(suan)性平爐(lu)(lu)(lu)、堿性平爐(lu)(lu)(lu)),空(kong)氣轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)鋼(酸(suan)性轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)、堿性轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)、氧(yang)氣頂吹(chui)轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)鋼)與電爐(lu)(lu)(lu)鋼。按冶煉時脫氧(yang)程度,將(jiang)鋼分為沸(fei)騰鋼(脫氧(yang)不xx),xx鋼(脫氧(yang)比(bi)較xx)及半xx鋼。
  鋼(gang)廠在給鋼(gang)的(de)產品命(ming)名(ming)時,往往將(jiang)(jiang)用途、成分、質(zhi)量這三種分類方法結(jie)合(he)起來(lai)。如將(jiang)(jiang)鋼(gang)稱(cheng)為普通碳(tan)(tan)(tan)素結(jie)構(gou)鋼(gang)、優質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)素結(jie)構(gou)鋼(gang)、碳(tan)(tan)(tan)素工具(ju)鋼(gang)、高(gao)級優質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)素工具(ju)鋼(gang)、合(he)金結(jie)構(gou)鋼(gang)、合(he)金工具(ju)鋼(gang)等。均(jun)≤0.040%);高(gao)級優質(zhi)鋼(gang)(含(han)磷(lin)量≤0.035%、
  四 金屬材料的(de)機械性(xing)能
  金(jin)屬材(cai)料的(de)性(xing)(xing)能(neng)一(yi)般分(fen)為工(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)和(he)使(shi)用性(xing)(xing)能(neng)兩(liang)類。所謂工(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)是指機(ji)械零(ling)件(jian)在(zai)加(jia)工(gong)制造(zao)過程中,金(jin)屬材(cai)料在(zai)所定(ding)(ding)的(de)冷、熱加(jia)工(gong)條件(jian)下表現(xian)出(chu)來的(de)性(xing)(xing)能(neng)。金(jin)屬材(cai)料工(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)的(de)好壞,決定(ding)(ding)了它在(zai)制造(zao)過程中加(jia)工(gong)成(cheng)形的(de)適應(ying)能(neng)力。由于加(jia)工(gong)條件(jian)不(bu)同,要求的(de)工(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)也就不(bu)同,如鑄造(zao)性(xing)(xing)能(neng)、可焊性(xing)(xing)、可鍛性(xing)(xing)、熱處理性(xing)(xing)能(neng)、切削加(jia)工(gong)性(xing)(xing)等(deng)(deng)。所謂使(shi)用性(xing)(xing)能(neng)是指機(ji)械零(ling)件(jian)在(zai)使(shi)用條件(jian)下,金(jin)屬材(cai)料表現(xian)出(chu)來的(de)性(xing)(xing)能(neng),它包括機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)、物理性(xing)(xing)能(neng)、化學性(xing)(xing)能(neng)等(deng)(deng)。金(jin)屬材(cai)料使(shi)用性(xing)(xing)能(neng)的(de)好壞,決定(ding)(ding)了它的(de)使(shi)用范圍與(yu)使(shi)用壽命。
  在(zai)(zai)機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)制造業中(zhong),一般機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)零件都是在(zai)(zai)常(chang)溫、常(chang)壓和(he)非(fei)強烈(lie)腐蝕性(xing)介質(zhi)中(zhong)使用(yong)(yong)的,且(qie)在(zai)(zai)使用(yong)(yong)過程中(zhong)各機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)零件都將(jiang)承受不(bu)同(tong)載(zai)荷(he)的作用(yong)(yong)。金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)載(zai)荷(he)作用(yong)(yong)下抵抗(kang)破壞(huai)的性(xing)能(neng),稱為機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)性(xing)能(neng)(或稱為力學性(xing)能(neng))。金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)性(xing)能(neng)是零件的設計和(he)選材(cai)時的主要(yao)依據(ju)。外(wai)加(jia)載(zai)荷(he)性(xing)質(zhi)不(bu)同(tong)(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環(huan)載(zai)荷(he)等),對金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)要(yao)求的機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)性(xing)能(neng)也將(jiang)不(bu)同(tong)。常(chang)用(yong)(yong)的機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)性(xing)能(neng)包括(kuo):強度、塑(su)性(xing)、硬度、韌性(xing)、多次沖擊抗(kang)力和(he)疲勞極限等。下面將(jiang)分別(bie)討(tao)論各種機(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)(xie)性(xing)能(neng)。 
  1. 強度(du)
  強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)是指(zhi)金屬材料在靜荷作(zuo)用(yong)(yong)下抵抗破(po)壞(過量(liang)塑性(xing)變形或斷裂)的(de)性(xing)能。由(you)于載荷的(de)作(zuo)用(yong)(yong)方式(shi)有拉(la)(la)伸、壓縮、彎曲、剪切(qie)等(deng)形式(shi),所以(yi)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)也分為抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)、抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)、抗彎強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)、抗剪強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)等(deng)。各(ge)種強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)間常有一(yi)定的(de)聯系,使用(yong)(yong)中一(yi)般較多以(yi)抗拉(la)(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)作(zuo)為最基(ji)本的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)指(zhi)標。
  2. 塑(su)性
  塑性是指金屬材料在載荷作用下,產生(sheng)塑性變形({yj}變形)而不破壞的能力。
  3. 硬(ying)度
  硬(ying)度(du)是(shi)衡(heng)量(liang)金屬材(cai)料軟硬(ying)程(cheng)度(du)的指標。目前生產中(zhong)測定硬(ying)度(du)方法最(zui)常用的是(shi)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)硬(ying)度(du)法,它是(shi)用一定幾(ji)何(he)形狀的壓(ya)(ya)頭在一定載荷下壓(ya)(ya)入(ru)(ru)被測試的金屬材(cai)料表面,根(gen)據被壓(ya)(ya)入(ru)(ru)程(cheng)度(du)來測定其(qi)硬(ying)度(du)值。
  常(chang)用的方法(fa)有(you)布氏(shi)硬度(HB)、洛(luo)氏(shi)硬度(HRA、HRB、HRC)和維氏(shi)硬度(HV)等方法(fa)。
  4. 疲勞
  前面(mian)所討論(lun)的強度、塑性(xing)、硬(ying)度都是金屬在靜載(zai)荷作用下(xia)的機(ji)(ji)械性(xing)能指標。實際上(shang),許多機(ji)(ji)器零件都是在循環載(zai)荷下(xia)工作的,在這(zhe)種條件下(xia)零件會產生疲(pi)勞。 
  5. 沖擊韌性(xing)
  以(yi)很大速度作(zuo)用于機(ji)件上的載荷稱為沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)載荷,金屬在沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)載荷作(zuo)用下(xia)抵抗破壞的能力(li)叫做沖(chong)(chong)擊(ji)(ji)韌性。
  五 退火--淬火--回火
  (一).退火的種類 
  1. xx退火(huo)和等(deng)溫退火(huo)
  xx退火(huo)又稱重(zhong)結晶(jing)退火(huo),一(yi)般簡(jian)稱為(wei)退火(huo),這種退火(huo)主要用于(yu)亞共析(xi)成分的各種碳鋼和合(he)金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用于(yu)焊接結構。一(yi)般常作為(wei)一(yi)些不重(zhong)要工件的最終熱處理,或作為(wei)某些工件的預先熱處理。 
  2. 球化(hua)退火
  球(qiu)化退火主(zhu)(zhu)要(yao)用于(yu)(yu)過共(gong)析的碳鋼及合金工具鋼(如(ru)制造刃具,量具,模(mo)具所(suo)用的鋼種)。其主(zhu)(zhu)要(yao)目(mu)的在于(yu)(yu)降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準備(bei)。 
  3. 去應力退火
  去應(ying)力退(tui)(tui)火又稱低溫退(tui)(tui)火(或(huo)(huo)高(gao)溫回(hui)火),這(zhe)種退(tui)(tui)火主要(yao)用來xx鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應(ying)力。如果這(zhe)些應(ying)力不予xx,將(jiang)會引起(qi)鋼件在(zai)一定時間以后(hou),或(huo)(huo)在(zai)隨后(hou)的切削加工過(guo)程(cheng)中產(chan)生變形或(huo)(huo)裂紋。 
  (二(er)).淬火
  為了提高硬(ying)度(du)采取(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)方法,主要形式是通(tong)過加熱(re)、保溫、速冷(leng)。最常(chang)用的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻介質(zhi)是鹽水(shui),水(shui)和(he)油。鹽水(shui)淬火(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian),容易得到高的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)和(he)光(guang)潔(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)表面,不(bu)容易產生淬不(bu)硬(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)軟點,但卻易使工(gong)件(jian)變形嚴重,甚至(zhi)發(fa)生開裂。而用油作淬火(huo)介質(zhi)只適(shi)用于過冷(leng)奧氏體的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性比較大的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些合金鋼(gang)或(huo)小(xiao)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)碳鋼(gang)工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)淬火(huo)。
  (三).回火(huo) 
  1. 降(jiang)低脆性,xx或減少內(nei)應(ying)力,鋼件(jian)淬火后存在很大內(nei)應(ying)力和脆性,如不及時回(hui)火往往會使鋼件(jian)發(fa)生(sheng)變形甚至(zhi)開裂。
  2. 獲得工件(jian)所要(yao)求(qiu)的(de)機械(xie)性(xing)能(neng),工件(jian)經淬火后(hou)硬(ying)度高而脆(cui)性(xing)大,為了滿足(zu)各種工件(jian)的(de)不同性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求(qiu),可以通過適當(dang)回火的(de)配合來調整硬(ying)度,減小脆(cui)性(xing),得到(dao)所需要(yao)的(de)韌性(xing),塑性(xing)。 
  3. 穩定工件尺寸 
  4. 對(dui)于退火難以軟化(hua)的某些(xie)合金(jin)鋼,在淬火(或正火)后(hou)常采用高溫回火,使鋼中碳(tan)化(hua)物適(shi)當聚集,將硬度降低(di),以利切削加(jia)工。
  六 常用(yong)爐型的選擇
  爐型應依據不同的工(gong)藝要求及(ji)工(gong)件的類(lei)型來決定(ding) 
  1.對于不能成(cheng)批(pi)定(ding)型(xing)生產的,工件大小不相等的,種類較多的,要求工藝上具(ju)有通用性、
  多(duo)用性的(de),可選用箱式(shi)爐。 
  2.加熱長軸類及長的絲桿,管(guan)子(zi)等工件時,可選用(yong)深井式電爐(lu)。 
  3.小批量的滲(shen)碳(tan)零件,可選用井式氣體滲(shen)碳(tan)爐。
  4.對于大批量的汽(qi)車(che)、拖拉機(ji)齒輪等零件的生產(chan)可選(xuan)連續式(shi)滲碳生產(chan)線或(huo)箱式(shi)多用爐(lu)。 
  5.對沖壓件板材坯料的加熱大批(pi)量生(sheng)產時,{zh0}選(xuan)用滾動爐(lu),輥底爐(lu)。
  6.對成批(pi)的定型(xing)零件,生產上可選用(yong)推(tui)(tui)桿式或傳(chuan)送帶式電(dian)阻爐(推(tui)(tui)桿爐或鑄(zhu)帶爐) 
  7.小型機(ji)械零件如:螺釘,螺母等可選用振底(di)式爐(lu)或網帶(dai)式爐(lu)。 
  8.鋼球及滾柱(zhu)熱處理可(ke)選(xuan)用(yong)內螺旋的回轉管爐。
  9.有(you)色(se)(se)金屬錠坯(pi)在(zai)大批(pi)量生產時可用(yong)推桿式(shi)爐(lu)(lu),而(er)對有(you)色(se)(se)金屬小零件及材料可用(yong)空氣循環加熱爐(lu)(lu)。
  七(qi) 加熱缺陷及(ji)控制(zhi)
  (一)、過熱現象
  我們知道熱處理過(guo)程(cheng)中加熱過(guo)熱最(zui)易導(dao)致奧氏體(ti)晶(jing)粒的粗(cu)大,使零件的機械(xie)性(xing)能下降。
  1.一般(ban)過(guo)熱:加(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高(gao)(gao)或在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下保溫(wen)(wen)時(shi)間過(guo)長,引起奧氏體(ti)晶(jing)粒(li)粗化稱為過(guo)熱。粗大(da)的(de)(de)奧氏體(ti)晶(jing)粒(li)會(hui)導(dao)致鋼(gang)的(de)(de)強(qiang)韌性降(jiang)低,脆性轉(zhuan)變溫(wen)(wen)度(du)升高(gao)(gao),增加(jia)淬火(huo)時(shi)的(de)(de)變形開裂傾向。而導(dao)致過(guo)熱的(de)(de)原因是爐溫(wen)(wen)儀表失(shi)控(kong)或混(hun)料(常為不懂工藝發生的(de)(de))。過(guo)熱組織可(ke)經退火(huo)、正(zheng)火(huo)或多次(ci)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)回火(huo)后,在(zai)(zai)正(zheng)常情況下重(zhong)新(xin)奧氏化使晶(jing)粒(li)細(xi)化。
  2.斷口遺傳:有(you)(you)過熱組(zu)織的(de)鋼材(cai),重新加(jia)熱淬火后(hou),雖能使奧(ao)氏體晶(jing)粒細化,但有(you)(you)時(shi)仍出(chu)現(xian)粗(cu)大(da)顆粒狀(zhuang)斷口。產(chan)生斷口遺傳的(de)理論爭議較多,一(yi)般認為曾因加(jia)熱溫(wen)度過高而(er)使MnS之(zhi)類的(de)雜物溶入奧(ao)氏體并富集于晶(jing)界,而(er)冷卻時(shi)這些(xie)夾雜物又會沿(yan)晶(jing)界析(xi)出(chu),受沖擊時(shi)易沿(yan)粗(cu)大(da)奧(ao)氏體晶(jing)界斷裂。
  3.粗(cu)(cu)大(da)組(zu)(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)遺傳(chuan):有粗(cu)(cu)大(da)馬氏體(ti)、貝氏體(ti)、魏氏體(ti)組(zu)(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)鋼件重新奧氏化時,以(yi)慢速加(jia)熱(re)到常(chang)規(gui)的(de)(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度,甚至(zhi)再低(di)一些,其(qi)奧氏體(ti)晶粒仍然是粗(cu)(cu)大(da)的(de)(de)(de)(de),這種(zhong)現象稱為組(zu)(zu)(zu)織遺傳(chuan)性。要xx粗(cu)(cu)大(da)組(zu)(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)遺傳(chuan)性,可采(cai)用中(zhong)間退火(huo)或多次高溫(wen)回火(huo)處理(li)。
  (二(er))、過燒現象
  加熱溫度過高(gao),不僅(jin)引起奧氏(shi)體(ti)晶(jing)粒粗大,而且晶(jing)界(jie)(jie)局(ju)部(bu)出(chu)現氧化或熔(rong)化,導致(zhi)晶(jing)界(jie)(jie)弱化,稱為過燒(shao)。鋼過燒(shao)后性能嚴重(zhong)惡(e)化,淬火時(shi)形成(cheng)龜裂。過燒(shao)組(zu)織無法(fa)恢復,只能報廢。因(yin)此在工作中(zhong)要避(bi)免過燒(shao)的發生(sheng)。 
  (三)、脫碳和氧(yang)化(hua)
  鋼在加熱時,表(biao)層的碳(tan)(tan)與介質(或氣(qi)氛)中(zhong)的氧、氫(qing)、二氧化碳(tan)(tan)及水(shui)蒸(zheng)氣(qi)等發生反應,降(jiang)低(di)了表(biao)層碳(tan)(tan)濃度稱為(wei)脫碳(tan)(tan),脫碳(tan)(tan)鋼淬(cui)火后表(biao)面(mian)(mian)硬度、疲勞(lao)強度及耐磨性降(jiang)低(di),而且表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成殘余拉應力易形(xing)成表(biao)面(mian)(mian)網狀裂紋。 
  加熱(re)時,鋼表層的(de)(de)鐵及(ji)合金與元(yuan)素(su)或介質(或氣氛)中(zhong)的(de)(de)氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)碳、水蒸氣等發生反應生成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物膜的(de)(de)現象(xiang)稱為(wei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)。高溫(wen)(一般(ban)570度(du)以上)工件氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)后尺寸(cun)精度(du)和表面光亮度(du)惡化(hua)(hua)(hua)(hua),具有(you)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜的(de)(de)淬(cui)透(tou)性差的(de)(de)鋼件易出現淬(cui)火(huo)軟點。
  為了防止(zhi)氧化和(he)減少(shao)脫碳的措施(shi)有:工件表面涂(tu)料,用(yong)不銹鋼(gang)箔包裝密封加(jia)熱(re)、采(cai)用(yong)鹽浴爐(lu)加(jia)熱(re)、采(cai)用(yong)保護氣氛加(jia)熱(re)(如凈化后的惰(duo)性氣體(ti)、控制爐(lu)內碳勢)、火焰燃燒爐(lu)(使爐(lu)氣呈還(huan)原性)
  (四)、氫脆現(xian)象(xiang)
  高強度鋼在富氫(qing)(qing)氣氛(fen)(fen)中(zhong)加熱時出(chu)現(xian)塑性(xing)和(he)韌性(xing)降低的現(xian)象(xiang)稱為氫(qing)(qing)脆。出(chu)現(xian)氫(qing)(qing)脆的工(gong)件通過除氫(qing)(qing)處理(如回火(huo)、時效(xiao)等)也(ye)能xx氫(qing)(qing)脆,采(cai)用真空(kong)、低氫(qing)(qing)氣氛(fen)(fen)或(huo)惰性(xing)氣氛(fen)(fen)加熱可避免氫(qing)(qing)脆。
  八(ba) 幾(ji)種(zhong)常見的熱處理概(gai)念 
  1. 正(zheng)火(huo):將鋼材或(huo)鋼件加(jia)熱(re)(re)到臨界(jie)點Ac3或(huo)Acm以上的適當(dang)溫度(du)保(bao)持一定時間后在空氣中(zhong)冷卻,得到珠光體類組織的熱(re)(re)處理(li)工(gong)藝。
  2. 退火annealing:將(jiang)亞共析鋼工(gong)件加熱至Ac3以上30—50度,保溫一段(duan)時(shi)間(jian)后,隨爐緩慢冷卻(或埋在(zai)砂中或石灰中冷卻)至500度以下在(zai)空(kong)氣中冷卻的熱處理工(gong)藝 
  3. 固(gu)溶(rong)(rong)熱(re)處(chu)理:將合金加熱(re)至(zhi)高(gao)溫單相區恒溫保持,使過(guo)剩相充分溶(rong)(rong)速冷卻,以(yi)得到過(guo)飽和固(gu)溶(rong)(rong)體(ti)的熱(re)處(chu)理工藝(yi) 
  4. 時效:合(he)金經固(gu)溶熱處理(li)或冷塑性(xing)形變(bian)后,在室溫(wen)放(fang)置或稍高于室溫(wen)保持(chi)時,其性(xing)能隨(sui)時間而變(bian)化的(de)現(xian)象(xiang)。
  5. 固溶(rong)處(chu)理:使合金中各(ge)種(zhong)相充(chong)分溶(rong)解(jie),強化(hua)固溶(rong)體并提高韌性及(ji)抗蝕性能,xx應力(li)與(yu)軟化(hua),以便繼續加(jia)工成型(xing) 
  6. 時效(xiao)處理(li):在強(qiang)化相(xiang)析(xi)出(chu)的溫度加熱并保溫,使(shi)強(qiang)化相(xiang)沉淀(dian)析(xi)出(chu),得以硬化,提高強(qiang)度 
  7. 淬火:將鋼(gang)奧(ao)氏體化后以適當的冷(leng)卻(que)(que)速度冷(leng)卻(que)(que),使工件在橫截面(mian)內(nei)全部或一(yi)定的范圍內(nei)發解到固(gu)溶體中(zhong),然(ran)后快生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理(li)工藝(yi) 
  8. 回火:將經過淬(cui)火的工件(jian)加(jia)熱到(dao)臨界點Ac1以下的適當溫度保持一定時間,隨后用(yong)符合要求的方法冷卻(que),以獲得所需要的組織和(he)性能的熱處理(li)工藝 
  9. 鋼(gang)的(de)氮(dan)化及碳氮(dan)共滲 
  (1).鋼的氮(dan)化(氣體氮(dan)化)
  概念:氮化是向鋼的(de)表面層滲(shen)入氮原子的(de)過程,其目的(de)是提高表面硬度和(he)耐磨性,以及提高疲(pi)勞強度和(he)抗腐(fu)蝕性。
  它(ta)是利(li)用氨氣在(zai)加熱(re)時(shi)(shi)分解出活性氮(dan)原子,被鋼吸收后(hou)在(zai)其表面(mian)形成氮(dan)化層(ceng),同時(shi)(shi)向心(xin)部擴散。
  氮化通常利用專門設備或井(jing)式滲碳爐來(lai)進行。適用于各(ge)種高(gao)速傳動精密齒輪、機床主軸(zhou)(zhou)(如(ru)鏜桿、磨床主軸(zhou)(zhou)),高(gao)速柴油機曲軸(zhou)(zhou)、閥門等。
  氮化工件工藝(yi)路線:鍛(duan)造-退火(huo)-粗加工-調質-精加工-除(chu)應力-粗磨(mo)-氮化-精磨(mo)或研(yan)磨(mo)。
  由于氮化層薄,并且較脆,因此(ci)要(yao)求有較高強(qiang)度(du)的心部(bu)組織,所以要(yao)先進行調質熱處理,獲(huo)得(de)回火索氏體,提高心部(bu)機械(xie)性(xing)能和氮化層質量。
  鋼在氮(dan)化后,不再(zai)需要進行淬火便(bian)具(ju)有(you)很(hen)高的(de)表面硬(ying)度及耐磨性。
  氮化處(chu)理溫度低,變形(xing)很小(xiao),它與滲碳、感應(ying)表面(mian)淬火(huo)相比,變形(xing)小(xiao)得(de)多 
  (2).鋼的(de)(de)(de)碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen):碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)是向(xiang)鋼的(de)(de)(de)表層同(tong)時滲(shen)入碳(tan)和(he)(he)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng),習慣上碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)又稱作氰化。目前以中(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)氣體(ti)(ti)(ti)碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)和(he)(he)低溫(wen)(wen)氣體(ti)(ti)(ti)氮(dan)(dan)碳(tan)共(gong)(gong)滲(shen)(即氣體(ti)(ti)(ti)軟氮(dan)(dan)化)應用較是廣。中(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)氣體(ti)(ti)(ti)碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)目的(de)(de)(de)是提(ti)高鋼的(de)(de)(de)硬(ying)度,耐(nai)(nai)磨性(xing)和(he)(he)疲勞強度,低溫(wen)(wen)氣體(ti)(ti)(ti)碳(tan)氮(dan)(dan)共(gong)(gong)滲(shen)以滲(shen)氮(dan)(dan)為(wei)主(zhu),其主(zhu)要(yao)目的(de)(de)(de)是提(ti)高鋼的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)磨性(xing)和(he)(he)抗咬(yao)合性(xing)。
  10.調質處(chu)理(li)(li)quenching and tempering:一般(ban)習(xi)慣將淬火(huo)加高(gao)溫回(hui)(hui)火(huo)相結合(he)的(de)(de)熱處(chu)理(li)(li)稱(cheng)為調質處(chu)理(li)(li)。調質處(chu)理(li)(li)廣泛應用于(yu)各種重要的(de)(de)結構零件,特別是那些在交變(bian)負荷(he)下工作的(de)(de)連桿、螺栓、齒(chi)輪及軸類等(deng)。調質處(chu)理(li)(li)后得到回(hui)(hui)火(huo)索氏(shi)體組織(zhi),它的(de)(de)機械性能均比相同(tong)硬(ying)度(du)的(de)(de)正(zheng)火(huo)索氏(shi)體組織(zhi)為優。它的(de)(de)硬(ying)度(du)取決于(yu)高(gao)溫回(hui)(hui)火(huo)溫度(du)并與(yu)鋼(gang)的(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)穩定性和工件截面尺寸有關,一般(ban)在HB200—350之間。 
  11. 釬(han)焊:用釬(han)料將兩種工件粘(zhan)合在一起的熱處理工藝
  九 回火的種(zhong)類及應用
  根據工件(jian)性能(neng)要求的(de)不(bu)同,按其回(hui)火溫(wen)度的(de)不(bu)同,可將回(hui)火分(fen)為以下幾種(zhong):
  (一)低溫(wen)回(hui)火(150-250℃)
  低溫回(hui)火(huo)(huo)(huo)所得(de)組(zu)織為回(hui)火(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏體。其目的(de)(de)是在(zai)保持(chi)淬火(huo)(huo)(huo)鋼(gang)的(de)(de)高(gao)硬(ying)度(du)和(he)高(gao)耐磨性的(de)(de)前提下,降低其淬火(huo)(huo)(huo)內應力(li)和(he)脆性,以免使用時(shi)崩裂或過早損壞。它(ta)主要用于各(ge)種高(gao)碳(tan)的(de)(de)切(qie)削刃(ren)具(ju),量具(ju),冷沖模(mo)具(ju),滾動軸承以及滲碳(tan)件等,回(hui)火(huo)(huo)(huo)后硬(ying)度(du)一般為HRC58-64。
  (二)中溫回火(350-500℃)
  中溫回火所得(de)組織為(wei)回火屈氏體。其目的是獲得(de)高的屈服強度,彈性極限(xian)和(he)較高的韌性。因此,(它(ta)主(zhu)要(yao)用于各種彈簧和(he)熱作模具的處(chu)理,回火后硬度一般為(wei)HRC35-50。
  (三)高溫回火(500-650℃)
  高溫(wen)回(hui)火(huo)所得組織為(wei)回(hui)火(huo)索氏體。習慣上將淬火(huo)加(jia)高溫(wen)回(hui)火(huo)相結(jie)合(he)的熱(re)處理稱為(wei)調質處理,其(qi)目(mu)的是獲得強度(du)(du),硬度(du)(du)和塑性,韌性都較好(hao)的綜合(he)機械性能。因此,廣泛用(yong)于(yu)汽車,拖拉機,機床等(deng)的重要結(jie)構零件(jian),如連桿(gan),螺栓(shuan),齒(chi)輪及軸類。回(hui)火(huo)后硬度(du)(du)一般為(wei)HB200-330。
  十 氣氛與金屬(shu)的化學(xue)反應
  (一).氣氛(fen)與鋼鐵(tie)的化學反應(ying) 
  1. 氧(yang)化 
  2Fe+O2→2FeO 
  Fe+H2O→FeO+H2 
  FeC+CO2→Fe+2CO 
  2. 還(huan)原 
  FeO+H2→Fe+H2O FeO+CO→Fe+O2 
  3. 滲碳(tan) 
  2CO→[C]+CO2 
  CH4→[C]+2H2 
  Fe+[C]→FeC 
  4.滲氮 
  2NH3→2[N]+3H2 
  Fe+[N]→FeN
  (二).各種氣氛對金屬(shu)的(de)作用
  氮氣(qi):在≥1000℃時會與Cr,CO,Al.Ti反應
  氫氣(qi):可使銅(tong),鎳,鐵,鎢還(huan)原。當氫氣(qi)中的水含量達到百分(fen)之(zhi)0.2—0.3時,會使鋼脫(tuo)碳
  水:≥800℃時,使鐵、鋼氧(yang)化脫碳,與銅不反應
  一氧化(hua)碳:其還原(yuan)性與氫氣相似(si),可使鋼滲碳
  (三). 各(ge)類氣(qi)氛對(dui)電阻組(zu)件(jian)的影(ying)響
  鎳鉻(ge)絲,鐵鉻(ge)鋁:含硫(liu)氣氛對電阻絲有害
  十一(yi) 鈹(pi)青(qing)銅(tong)的(de)熱處理
  鈹青銅是一(yi)種用途極(ji)廣的沉淀硬(ying)化型合金。經固(gu)(gu)溶及時(shi)效處(chu)理后(hou),強度可達1250-1500MPa(1250-1500公(gong)斤(jin))。其(qi)熱處(chu)理特點是:固(gu)(gu)溶處(chu)理后(hou)具有良好的塑性(xing),可進行冷(leng)加工變形。但再進行時(shi)效處(chu)理后(hou),卻具有極(ji)好的彈性(xing)極(ji)限,同(tong)時(shi)硬(ying)度、強度也得(de)到提(ti)高。
  1、鈹青銅的固溶處(chu)理(li)
  一(yi)般(ban)固溶處(chu)理(li)的(de)(de)加(jia)熱(re)溫度(du)在(zai)(zai)780-820℃之間,對用作彈性(xing)(xing)(xing)(xing)組件(jian)的(de)(de)材(cai)料(liao),采用760-780℃,主要是防(fang)止(zhi)晶粒粗大影響強度(du)。固溶處(chu)理(li)爐溫均(jun)勻度(du)應(ying)嚴(yan)格控制在(zai)(zai)±5℃。保溫時(shi)間一(yi)般(ban)可按1小時(shi)/25mm計算,鈹青(qing)銅在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)或(huo)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)(xing)氣(qi)(qi)氛中進行固溶加(jia)熱(re)處(chu)理(li)時(shi),表面(mian)會(hui)形(xing)成(cheng)氧化(hua)(hua)膜。雖(sui)然對時(shi)效強化(hua)(hua)后的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能影響不(bu)大,但會(hui)影響其冷加(jia)工時(shi)工模具的(de)(de)使用壽命。為避免(mian)(mian)氧化(hua)(hua)應(ying)在(zai)(zai)真空爐或(huo)氨分解、惰性(xing)(xing)(xing)(xing)氣(qi)(qi)體、還原性(xing)(xing)(xing)(xing)氣(qi)(qi)氛(如氫氣(qi)(qi)、一(yi)氧化(hua)(hua)碳等)中加(jia)熱(re),從而獲得光亮的(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)效果。此(ci)(ci)外,還要注意盡(jin)量縮短轉(zhuan)移時(shi)間(此(ci)(ci)淬水(shui)時(shi)),否則會(hui)影響時(shi)效后的(de)(de)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。薄(bo)形(xing)材(cai)料(liao)不(bu)得超過3秒,一(yi)般(ban)零件(jian)不(bu)超過5秒。淬火(huo)介質一(yi)般(ban)采用水(shui)(無(wu)加(jia)熱(re)的(de)(de)要求),當然形(xing)狀(zhuang)復雜的(de)(de)零件(jian)為了避免(mian)(mian)變形(xing)也(ye)可采用油。
  2、鈹青銅的時(shi)效處理
  鈹青銅(tong)的時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)與(yu)Be的含量有關,含Be小于2.1%的合(he)金(jin)均宜進行時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理。對于Be大于1.7%的合(he)金(jin),{zj0}時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為300-330℃,保溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間1-3小時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(根(gen)據零件(jian)形(xing)(xing)狀及厚度(du))。Be低于0.5%的高導電性電極合(he)金(jin),由(you)于熔點升(sheng)高,{zj0}時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為450-480℃,保溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間1-3小時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。近年來還發展出了(le)雙級(ji)和(he)多(duo)級(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),即(ji)先在高溫(wen)(wen)(wen)短時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),而后(hou)在低溫(wen)(wen)(wen)下長(chang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間保溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),這樣(yang)做的優點是性能(neng)提(ti)高但(dan)變形(xing)(xing)量減小。為了(le)提(ti)高鈹青銅(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)后(hou)的尺寸精度(du),可采用(yong)夾具夾持進行時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),有時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)還可采用(yong)兩段(duan)分開時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理。
  3、鈹青銅的去應力處理
  鈹青銅去應(ying)力退火溫度為150-200℃,保(bao)溫時(shi)(shi)間1-1.5小時(shi)(shi),可用(yong)于xx因金(jin)屬切削加工、校直處理、冷成(cheng)形(xing)等產生的殘余應(ying)力,穩定零件(jian)在長期使用(yong)時(shi)(shi)的形(xing)狀及尺寸精度。
  十二 熱處理應力(li)及其影(ying)響
  熱處理(li)(li)殘(can)余力(li)是(shi)指工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)經(jing)熱處理(li)(li)后最(zui)終殘(can)存(cun)下來的(de)(de)應(ying)力(li),對工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)形狀(zhuang),尺(chi)寸和(he)(he)性能都有(you)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)(de)影(ying)(ying)響。當它(ta)超(chao)過材料的(de)(de)屈(qu)服強度時,便引(yin)起(qi)(qi)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)變(bian)(bian)形,超(chao)過材料的(de)(de)強度極(ji)限(xian)時就會(hui)使工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)開裂,這是(shi)它(ta)有(you)害的(de)(de)一面,應(ying)當減(jian)少和(he)(he)xx。但在一定(ding)條件(jian)(jian)(jian)下控制應(ying)力(li)使之(zhi)(zhi)合(he)(he)理(li)(li)分(fen)(fen)布,就可以提(ti)高零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)機械性能和(he)(he)使用(yong)壽命,變(bian)(bian)有(you)害為(wei)有(you)利。分(fen)(fen)析鋼(gang)在熱處理(li)(li)過程中應(ying)力(li)的(de)(de)分(fen)(fen)布和(he)(he)變(bian)(bian)化規律,使之(zhi)(zhi)合(he)(he)理(li)(li)分(fen)(fen)布對提(ti)高產品質量有(you)著深遠(yuan)的(de)(de)實際意義。例(li)如(ru)關于表層殘(can)余壓(ya)應(ying)力(li)的(de)(de)合(he)(he)理(li)(li)分(fen)(fen)布對零件(jian)(jian)(jian)使用(yong)壽命的(de)(de)影(ying)(ying)響問題(ti)已經(jing)引(yin)起(qi)(qi)了人(ren)們(men)的(de)(de)廣泛(fan)重(zhong)視。
  (一)、鋼(gang)的熱處理(li)應力
  工(gong)件(jian)(jian)在(zai)加熱(re)和(he)(he)(he)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)過(guo)程中,由于(yu)(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)層(ceng)和(he)(he)(he)心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速度和(he)(he)(he)時(shi)間的(de)(de)(de)(de)不一(yi)致,形成溫差,就會(hui)導致體(ti)積(ji)膨脹(zhang)和(he)(he)(he)收縮不均而(er)產(chan)(chan)生應(ying)力(li),即熱(re)應(ying)力(li)。在(zai)熱(re)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下,由于(yu)(yu)(yu)表(biao)(biao)(biao)層(ceng)開始溫度低于(yu)(yu)(yu)心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu),收縮也(ye)大于(yu)(yu)(yu)心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)而(er)使心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)受(shou)拉(la),當冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)結(jie)束時(shi),由于(yu)(yu)(yu)心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu){zh1}冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)體(ti)積(ji)收縮不能(neng)自由進(jin)行而(er)使表(biao)(biao)(biao)層(ceng)受(shou)壓心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)受(shou)拉(la)。即在(zai)熱(re)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下最終(zhong)使工(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)(biao)層(ceng)受(shou)壓而(er)心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)受(shou)拉(la)。這種現象受(shou)到冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速度,材(cai)料成分和(he)(he)(he)熱(re)處(chu)理工(gong)藝等因(yin)(yin)(yin)素的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。當冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速度愈(yu)快,含碳(tan)量(liang)和(he)(he)(he)合金成分愈(yu)高,冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)過(guo)程中在(zai)熱(re)應(ying)力(li)作(zuo)用下產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)不均勻塑性變(bian)形愈(yu)大,{zh1}形成的(de)(de)(de)(de)殘余應(ying)力(li)就愈(yu)大。另一(yi)方面鋼在(zai)熱(re)處(chu)理過(guo)程中由于(yu)(yu)(yu)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)即奧(ao)氏體(ti)向(xiang)馬氏體(ti)轉變(bian)時(shi),因(yin)(yin)(yin)比容的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大會(hui)伴隨工(gong)件(jian)(jian)體(ti)積(ji)的(de)(de)(de)(de)膨脹(zhang),工(gong)件(jian)(jian)各部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)位先(xian)后相變(bian),造成體(ti)積(ji)長大不一(yi)致而(er)產(chan)(chan)生組(zu)(zu)織應(ying)力(li)。組(zu)(zu)織應(ying)力(li)變(bian)化(hua)的(de)(de)(de)(de)最終(zhong)結(jie)果是(shi)表(biao)(biao)(biao)層(ceng)受(shou)拉(la)應(ying)力(li),心部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)受(shou)壓應(ying)力(li),恰好(hao)與熱(re)應(ying)力(li)相反。組(zu)(zu)織應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)大小與工(gong)件(jian)(jian)在(zai)馬氏體(ti)相變(bian)區的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速度,形狀,材(cai)料的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成分等因(yin)(yin)(yin)素有關。
  實(shi)踐證明(ming),任何工件(jian)(jian)在(zai)熱(re)處理過(guo)程中(zhong),只要有相(xiang)(xiang)變,熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)組(zu)織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)都會發(fa)生(sheng)。只不過(guo)熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)在(zai)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變以前就(jiu)已經產(chan)生(sheng)了,而組(zu)織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)則是(shi)在(zai)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de),在(zai)整個(ge)冷卻過(guo)程中(zhong),熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)與組(zu)織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)綜(zong)(zong)合作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果,就(jiu)是(shi)工件(jian)(jian)中(zhong)實(shi)際存在(zai)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)。這兩(liang)(liang)種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)綜(zong)(zong)合作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果是(shi)十分復雜(za)的(de)(de),受(shou)(shou)著許多因素的(de)(de)影響,如成分、形(xing)狀、熱(re)處理工藝(yi)等。就(jiu)其發(fa)展(zhan)過(guo)程來說(shuo)只有兩(liang)(liang)種(zhong)類型,即(ji)熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)組(zu)織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li),作(zuo)用(yong)方向相(xiang)(xiang)反時二(er)者抵消,作(zuo)用(yong)方向相(xiang)(xiang)同時二(er)者相(xiang)(xiang)互(hu)迭(die)加。不管是(shi)相(xiang)(xiang)互(hu)抵消還是(shi)相(xiang)(xiang)互(hu)迭(die)加,兩(liang)(liang)個(ge)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)應(ying)(ying)有一個(ge)占主導(dao)(dao)因素,熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)占主導(dao)(dao)地位時的(de)(de)作(zuo)用(yong)結果是(shi)工件(jian)(jian)心部受(shou)(shou)拉,表面受(shou)(shou)壓。組(zu)織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)占主導(dao)(dao)地位時的(de)(de)作(zuo)用(yong)結果是(shi)工件(jian)(jian)心部受(shou)(shou)壓表面受(shou)(shou)拉。
  (二)、熱處理應(ying)力對(dui)淬(cui)火裂紋的影(ying)響
  存在(zai)于(yu)淬火(huo)件(jian)不同部位上能引起應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)的(de)(de)因(yin)素(包括(kuo)冶金缺陷在(zai)內(nei)),對(dui)淬火(huo)裂(lie)紋的(de)(de)產生都有(you)促進作用,但只有(you)在(zai)拉應(ying)力(li)場(chang)內(nei)(尤其是在(zai){zd0}拉應(ying)力(li)下)才會表現出來,若在(zai)壓應(ying)力(li)場(chang)內(nei)并無促裂(lie)作用。
  淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)能(neng)(neng)影(ying)響(xiang)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)質量并(bing)決(jue)定(ding)殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素,也(ye)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)能(neng)(neng)對淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)裂(lie)紋賦于重要(yao)乃至決(jue)定(ding)性(xing)(xing)影(ying)響(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素。為(wei)(wei)了(le)達到淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),通常必(bi)須加(jia)(jia)速(su)(su)零件(jian)(jian)(jian)在(zai)(zai)(zai)高溫(wen)段(duan)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du),并(bing)使之超過(guo)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)臨(lin)界淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)才能(neng)(neng)得(de)到馬(ma)氏體(ti)(ti)組織(zhi)。就殘余(yu)(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)而(er)(er)(er)(er)論,這樣(yang)做由(you)于能(neng)(neng)增加(jia)(jia)抵(di)消組織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)值,故能(neng)(neng)減(jian)(jian)少(shao)工(gong)件(jian)(jian)(jian)表面上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)而(er)(er)(er)(er)達到抑制縱(zong)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。其效果將隨高溫(wen)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)快而(er)(er)(er)(er)增大(da)(da)。而(er)(er)(er)(er)且,在(zai)(zai)(zai)能(neng)(neng)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)透的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下,截(jie)面尺(chi)寸越大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian)(jian),雖然實(shi)際(ji)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)更緩(huan)(huan),開裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)危險(xian)性(xing)(xing)卻(que)(que)(que)反而(er)(er)(er)(er)愈(yu)(yu)大(da)(da)。這一(yi)切都是(shi)(shi)由(you)于這類鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)隨尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)(da)實(shi)際(ji)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)減(jian)(jian)慢,熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)減(jian)(jian)小(xiao),組織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)隨尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增大(da)(da)而(er)(er)(er)(er)增加(jia)(jia),{zh1}形(xing)(xing)(xing)成(cheng)以組織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)拉(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作用(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)工(gong)件(jian)(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)特點(dian)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。并(bing)與冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)愈(yu)(yu)慢應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)愈(yu)(yu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳統觀念大(da)(da)相徑(jing)庭。對這類鋼件(jian)(jian)(jian)而(er)(er)(er)(er)言(yan),在(zai)(zai)(zai)正常條(tiao)件(jian)(jian)(jian)下淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)透性(xing)(xing)鋼件(jian)(jian)(jian)中(zhong)只能(neng)(neng)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)縱(zong)裂(lie)。避(bi)免(mian)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可靠原則是(shi)(shi)設(she)法(fa)盡(jin)量減(jian)(jian)小(xiao)截(jie)面內(nei)外(wai)(wai)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不等時(shi)性(xing)(xing)。僅僅實(shi)行馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)區(qu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緩(huan)(huan)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)不足以預防縱(zong)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)。一(yi)般情(qing)況下只能(neng)(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)非(fei)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)透性(xing)(xing)件(jian)(jian)(jian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋,雖以整體(ti)(ti)快速(su)(su)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)為(wei)(wei)必(bi)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)條(tiao)件(jian)(jian)(jian),可是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)正形(xing)(xing)(xing)成(cheng)原因(yin),卻(que)(que)(que)不在(zai)(zai)(zai)快速(su)(su)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(包(bao)括馬(ma)氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)區(qu)內(nei))本身,而(er)(er)(er)(er)是(shi)(shi)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)件(jian)(jian)(jian)局(ju)部(bu)(bu)位置(由(you)幾何結(jie)構決(jue)定(ding)),在(zai)(zai)(zai)高溫(wen)臨(lin)界溫(wen)度(du)(du)區(qu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速(su)(su)度(du)(du)顯著減(jian)(jian)緩(huan)(huan),因(yin)而(er)(er)(er)(er)沒有淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)硬所(suo)致(zhi)。產(chan)生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)大(da)(da)型非(fei)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)透性(xing)(xing)件(jian)(jian)(jian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橫斷(duan)和(he)縱(zong)劈,是(shi)(shi)由(you)以熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)為(wei)(wei)主要(yao)成(cheng)份的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)(yu)拉(la)(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作用(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)件(jian)(jian)(jian)中(zhong)心,而(er)(er)(er)(er)在(zai)(zai)(zai)淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)件(jian)(jian)(jian)末淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)硬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)截(jie)面中(zhong)心處,首(shou)先形(xing)(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋并(bing)由(you)內(nei)往(wang)(wang)外(wai)(wai)擴展而(er)(er)(er)(er)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。為(wei)(wei)了(le)避(bi)免(mian)這類裂(lie)紋產(chan)生(sheng)(sheng),往(wang)(wang)往(wang)(wang)使用(yong)(yong)水--油雙液淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)火(huo)工(gong)藝。在(zai)(zai)(zai)此工(gong)藝中(zhong)實(shi)施高溫(wen)段(duan)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速(su)(su)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que),目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)僅僅在(zai)(zai)(zai)于確保外(wai)(wai)層金(jin)屬得(de)到馬(ma)氏體(ti)(ti)組織(zhi),而(er)(er)(er)(er)從內(nei)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)(du)來看(kan),這時(shi)快冷(leng)(leng)(leng)有害無益(yi)。其次,冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)后期緩(huan)(huan)冷(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),主要(yao)不是(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)降低馬(ma)氏體(ti)(ti)相變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)膨脹速(su)(su)度(du)(du)和(he)組織(zhi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)值,而(er)(er)(er)(er)在(zai)(zai)(zai)于盡(jin)量減(jian)(jian)小(xiao)截(jie)面溫(wen)差(cha)和(he)截(jie)面中(zhong)心部(bu)(bu)位金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)收縮速(su)(su)度(du)(du),從而(er)(er)(er)(er)達到減(jian)(jian)小(xiao)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)值和(he)最(zui)終抑制淬(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
 
 在(zai)當今社會生(sheng)產中(zhong),金屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)(de)應(ying)用是十分廣(guang)泛的(de)(de),尤(you)其是鋼(gang)鐵材(cai)(cai)料,在(zai)工(gong)業。農業。交通運輸(shu)。建筑以及國防等各方面都離不(bu)開中(zhong)山熱(re)處(chu)理(li)(li)。隨著(zhu)現代化工(gong)農業以及科(ke)學技術的(de)(de)發展(zhan),人們對金屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)(de)性能要(yao)求越來越高。為滿足(zu)這一(yi)點,一(yi)般可以采取兩種(zhong)方法:研制(zhi)新(xin)材(cai)(cai)料和對金屬(shu)材(cai)(cai)料進行熱(re)處(chu)理(li)(li)。后(hou)者是最(zui)廣(guang)泛,最(zui)常用的(de)(de)方法。熱(re)處(chu)理(li)(li)是一(yi)種(zhong)綜(zong)(zong)合工(gong)藝(yi)。熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)學就是研究這種(zhong)綜(zong)(zong)合工(gong)藝(yi)的(de)(de)原理(li)(li)及規律的(de)(de)一(yi)門學科(ke)。
  熱處理工藝(yi)在我國已(yi)有(you)(you)悠(you)久的歷(li)史,早在商(shang)代就已(yi)經(jing)(jing)有(you)(you)了(le)經(jing)(jing)過再(zai)結(jie)晶退(tui)火(huo)的金箔飾物,在洛(luo)陽出(chu)(chu)土的戰國時(shi)代的鐵錛,系由白口鐵脫碳退(tui)火(huo)制成。在戰國時(shi)代燕都遺址出(chu)(chu)土的大量兵(bing)器,向人們展示了(le)在當時(shi)鋼件(jian)已(yi)經(jing)(jing)采(cai)用了(le)淬火(huo),正火(huo),滲碳等工藝(yi)。近代出(chu)(chu)土的秦兵(bing)俑佩帶的長(chang)劍,箭鏃等都有(you)(you)力的證(zheng)明當時(shi)已(yi)經(jing)(jing)出(chu)(chu)現(xian)銅合金的復合材(cai)料,而且還掌握了(le)精湛的表(biao)面保護處理方法,從而保持輸千年不銹(xiu)。
  熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工藝(yi)最早(zao)的(de)(de)史料(liao)記載見于(yu)《漢(han)書(shu)。王褒傳(chuan)》中,我過(guo)明代科學(xue)(xue)家(jia)宋應星在(zai)《天(tian)工開物》一(yi)(yi)書(shu)中對熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工藝(yi)已有記載。大量事實證明,我過(guo)曾是(shi)世界上(shang)發展(zhan)和應用熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)最早(zao)的(de)(de)國家(jia)之一(yi)(yi)。但是(shi)長期的(de)(de)封建統治,阻礙了我過(guo)科學(xue)(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)進步(bu),在(zai)異端相當長的(de)(de)時間(jian)內,我國熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)處(chu)于(yu)停止狀態,有的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)甚至失(shi)傳(chuan)。直至解放(fang)以后熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)在(zai)我國才重新(xin)(xin)迅速(su)發展(zhan)起來,出現了許(xu)多(duo)新(xin)(xin)工藝(yi),新(xin)(xin)設備。但和當代世界先進水平比較,我過(guo)的(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)仍較落后。
  一。慨述(shu)
  金(jin)屬熱(re)處理是將金(jin)屬工件放在一(yi)定的(de)(de)介(jie)質中(zhong)加熱(re)到適宜的(de)(de)溫度(du)(du),并在此溫度(du)(du)中(zhong)保(bao)持一(yi)定時間后(hou),又以不同速度(du)(du)冷(leng)卻(que)的(de)(de)一(yi)種(zhong)工藝方法(fa)。
  金屬熱處理是機械制造中的(de)(de)重要工(gong)(gong)藝(yi)之(zhi)一(yi),與其(qi)它加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)相比,熱處理一(yi)般不(bu)改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)形狀和整體(ti)的(de)(de)化學成分,而(er)是通(tong)過改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)件(jian)(jian)內部(bu)的(de)(de)顯(xian)微組織(zhi),或改(gai)(gai)(gai)變工(gong)(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)化學成分,賦予或改(gai)(gai)(gai)善工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)使用性能(neng)。其(qi)特點是改(gai)(gai)(gai)善工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)內在(zai)質量,而(er)這一(yi)般不(bu)是肉眼所能(neng)看(kan)到的(de)(de)。
  為使金屬(shu)工(gong)(gong)件具(ju)有所(suo)需要的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)、物理(li)性(xing)能(neng)和化(hua)學(xue)性(xing)能(neng),除合理(li)選(xuan)用材料和各(ge)種成形工(gong)(gong)藝外,熱(re)處(chu)理(li)工(gong)(gong)藝往往是必不可(ke)少的(de)。鋼(gang)鐵(tie)(tie)是機械工(gong)(gong)業(ye)中應用最廣的(de)材料,鋼(gang)鐵(tie)(tie)顯微組(zu)織(zhi)復雜,可(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)(tong)過熱(re)處(chu)理(li)予(yu)以(yi)(yi)(yi)控(kong)制,所(suo)以(yi)(yi)(yi)鋼(gang)鐵(tie)(tie)的(de)熱(re)處(chu)理(li)是金屬(shu)熱(re)處(chu)理(li)的(de)主要內(nei)容。另外,鋁、銅(tong)、鎂、鈦等及(ji)其合金也(ye)都可(ke)以(yi)(yi)(yi)通(tong)(tong)過熱(re)處(chu)理(li)改(gai)變其力學(xue)、物理(li)和化(hua)學(xue)性(xing)能(neng),以(yi)(yi)(yi)獲得不同的(de)使用性(xing)能(neng)。
  在(zai)從石(shi)器(qi)時(shi)代(dai)進展到(dao)銅(tong)器(qi)時(shi)代(dai)和(he)鐵器(qi)時(shi)代(dai)的(de)(de)過程中,熱處理(li)的(de)(de)作用(yong)逐漸為(wei)人們所認識。早在(zai)公元前(qian)770~前(qian)222年,中國人在(zai)生產實(shi)踐中就(jiu)已發現,銅(tong)鐵的(de)(de)性能會因溫度和(he)加壓變形的(de)(de)影響而變化(hua)。白(bai)口鑄鐵的(de)(de)柔化(hua)處理(li)就(jiu)是制造農具(ju)的(de)(de)重要工藝(yi)。
  公元前六(liu)世(shi)紀,鋼鐵兵器逐漸被采(cai)用,為了提高鋼的(de)硬度,淬(cui)火工(gong)藝遂得到迅速發(fa)展。中國河北省易縣燕下都出土的(de)兩把(ba)劍和一把(ba)戟,其顯微(wei)組織中都有馬(ma)氏(shi)體存在(zai),說(shuo)明是經過淬(cui)火的(de)。
  隨著淬(cui)火(huo)(huo)技術的(de)(de)發(fa)展(zhan),人(ren)(ren)們逐漸發(fa)現冷(leng)劑對淬(cui)火(huo)(huo)質量的(de)(de)影響。三國(guo)蜀人(ren)(ren)蒲元(yuan)(yuan)曾在今(jin)陜西斜谷為(wei)諸葛(ge)亮打(da)制(zhi)3000把刀,相傳是(shi)派人(ren)(ren)到成都取水淬(cui)火(huo)(huo)的(de)(de)。這說明中國(guo)在古代就注意到不同(tong)水質的(de)(de)冷(leng)卻能(neng)力了,同(tong)時也注意了油和尿的(de)(de)冷(leng)卻能(neng)力。中國(guo)出土的(de)(de)西漢(han)(公(gong)元(yuan)(yuan)前206~公(gong)元(yuan)(yuan)24)中山靖王墓中的(de)(de)寶劍,心部含(han)碳(tan)(tan)(tan)量為(wei)0.15~0.4%,而表面含(han)碳(tan)(tan)(tan)量卻達0.6%以上(shang),說明已應用了滲碳(tan)(tan)(tan)工藝。但當時作為(wei)個人(ren)(ren)“手藝”的(de)(de)秘密,不肯外(wai)傳,因而發(fa)展(zhan)很慢。
  1863年,英(ying)國(guo)(guo)金(jin)相學(xue)家和(he)地質學(xue)家展示了鋼鐵(tie)在(zai)顯微鏡下的(de)(de)六種不同的(de)(de)金(jin)相組(zu)織,證明了鋼在(zai)加熱(re)和(he)冷(leng)卻時,內部會發生組(zu)織改變,鋼中(zhong)高溫時的(de)(de)相在(zai)急冷(leng)時轉變為(wei)一(yi)種較硬的(de)(de)相。法國(guo)(guo)人(ren)奧斯蒙德確立(li)的(de)(de)鐵(tie)的(de)(de)同素(su)異構理(li)論,以及英(ying)國(guo)(guo)人(ren)奧斯汀最早制定的(de)(de)鐵(tie)碳相圖,為(wei)現代(dai)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝初步奠(dian)定了理(li)論基礎。與此同時,人(ren)們還研究(jiu)了在(zai)金(jin)屬熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)加熱(re)過(guo)(guo)程中(zhong)對金(jin)屬的(de)(de)保(bao)護方法,以避免加熱(re)過(guo)(guo)程中(zhong)金(jin)屬的(de)(de)氧化(hua)和(he)脫碳等。
  1850~1880年,對(dui)于應用各種氣體(如(ru)氫氣、煤氣、一(yi)氧化碳等)進行保(bao)護加熱(re)曾有(you)一(yi)系列專利。1889~1890年英(ying)國人萊克獲得多種金屬光亮熱(re)處理的專利。
  二十世紀以(yi)來,金(jin)屬(shu)物理的(de)發(fa)展(zhan)和其它新技(ji)術(shu)(shu)的(de)移植應(ying)用,使(shi)金(jin)屬(shu)熱處(chu)(chu)理工(gong)(gong)藝得到更大(da)發(fa)展(zhan)。一(yi)個顯著的(de)進(jin)展(zhan)是(shi)1901~1925年(nian),在工(gong)(gong)業生產中(zhong)應(ying)用轉(zhuan)筒爐進(jin)xx體滲(shen)碳 ;30年(nian)代出(chu)現露點電位差計,使(shi)爐內(nei)氣(qi)氛的(de)碳勢達到可(ke)控,以(yi)后(hou)又研究出(chu)用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jin)一(yi)步控制爐內(nei)氣(qi)氛碳勢的(de)方(fang)法;60年(nian)代,熱處(chu)(chu)理技(ji)術(shu)(shu)運用了(le)等離子(zi)(zi)場的(de)作(zuo)用,發(fa)展(zhan)了(le)離子(zi)(zi)滲(shen)氮、滲(shen)碳工(gong)(gong)藝;激光、電子(zi)(zi)束技(ji)術(shu)(shu)的(de)應(ying)用,又使(shi)金(jin)屬(shu)獲得了(le)新的(de)表(biao)面(mian)熱處(chu)(chu)理和化學熱處(chu)(chu)理方(fang)法。
  二 金屬熱處理的工藝
  熱處理工藝(yi)一般(ban)包括加熱、保溫(wen)、冷卻三個(ge)(ge)過(guo)程,有(you)時只(zhi)有(you)加熱和(he)冷卻兩(liang)個(ge)(ge)過(guo)程。這些過(guo)程互相(xiang)銜接(jie),不可間斷。
  加(jia)熱(re)(re)是(shi)熱(re)(re)處理(li)的重要(yao)步驟之一。金(jin)屬(shu)熱(re)(re)處理(li)的加(jia)熱(re)(re)方法很多,最早是(shi)采用木炭和煤作為熱(re)(re)源,進而(er)應用液體(ti)和氣體(ti)燃料。電的應用使加(jia)熱(re)(re)易(yi)于控制,且(qie)無環境污(wu)染。利用這些熱(re)(re)源可(ke)以(yi)直(zhi)接加(jia)熱(re)(re),也可(ke)以(yi)通過熔融的鹽或金(jin)屬(shu),以(yi)至浮(fu)動粒子進行間接加(jia)熱(re)(re)。
  金(jin)屬加熱(re)時,工件暴露在(zai)空氣中(zhong),常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵(tie)零件表面碳含量(liang)降低),這(zhe)對于熱(re)處理后零件的表面性能有很不(bu)利的影響。因而金(jin)屬通常應在(zai)可控氣氛或保(bao)護氣氛中(zhong)、熔融鹽(yan)中(zhong)和真空中(zhong)加熱(re),也可用涂料或包裝方法進行(xing)保(bao)護加熱(re)。
  加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度是(shi)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝的(de)(de)重要(yao)工藝參(can)數之一(yi)(yi),選(xuan)擇和(he)控(kong)制加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度 ,是(shi)保(bao)證熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)質量(liang)的(de)(de)主要(yao)問題。加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度隨(sui)被(bei)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)金(jin)屬(shu)材料和(he)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)目的(de)(de)不同(tong)而(er)異,但一(yi)(yi)般都是(shi)加(jia)熱(re)(re)到(dao)相(xiang)變(bian)溫(wen)(wen)度以上,以獲得需要(yao)的(de)(de)組織(zhi)。另外(wai)轉變(bian)需要(yao)一(yi)(yi)定的(de)(de)時間(jian),因此(ci)當金(jin)屬(shu)工件(jian)表面(mian)達到(dao)要(yao)求的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度時,還(huan)須在此(ci)溫(wen)(wen)度保(bao)持一(yi)(yi)定時間(jian),使內外(wai)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)致,使顯微組織(zhi)轉變(bian)xx,這(zhe)段時間(jian)稱為保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)。采用高能(neng)密(mi)度加(jia)熱(re)(re)和(he)表面(mian)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)時,加(jia)熱(re)(re)速度極(ji)快,一(yi)(yi)般就沒有保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)或保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)很短,而(er)化學熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)往往較(jiao)長。
  冷(leng)卻(que)也是熱處(chu)理工藝(yi)過程中不可缺少的(de)步驟,冷(leng)卻(que)方法因(yin)工藝(yi)不同而(er)不同,主要是控制冷(leng)卻(que)速度(du)(du)。一般(ban)退火(huo)(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)最(zui)慢,正(zheng)火(huo)(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)較快(kuai),淬火(huo)(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)更快(kuai)。但還因(yin)鋼種不同而(er)有不同的(de)要求,例如空硬鋼就可以用正(zheng)火(huo)(huo)(huo)一樣的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)進行淬硬。
  金(jin)(jin)屬熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝大體(ti)(ti)可(ke)(ke)分為整體(ti)(ti)熱處(chu)(chu)理(li)(li)、表面熱處(chu)(chu)理(li)(li)、局部熱處(chu)(chu)理(li)(li)和(he)化學熱處(chu)(chu)理(li)(li)等。根據(ju)加熱介質(zhi)、加熱溫(wen)度和(he)冷卻(que)方法的(de)不(bu)同,每一大類又(you)可(ke)(ke)區分為若干不(bu)同的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝。同一種(zhong)金(jin)(jin)屬采用不(bu)同的(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝,可(ke)(ke)獲得不(bu)同的(de)組(zu)織,從而(er)具(ju)有不(bu)同的(de)性(xing)能(neng)。鋼鐵是(shi)工(gong)(gong)業(ye)上應用最廣(guang)的(de)金(jin)(jin)屬,而(er)且鋼鐵顯(xian)微組(zu)織也最為復雜,因此(ci)鋼鐵熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝種(zhong)類繁多(duo)。
  整體(ti)熱(re)處(chu)(chu)理(li)是對工(gong)(gong)件整體(ti)加(jia)熱(re),然(ran)后(hou)以適當的(de)速度(du)冷卻,以改變其整體(ti)力學性能(neng)的(de)金(jin)屬熱(re)處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)。鋼鐵整體(ti)熱(re)處(chu)(chu)理(li)大致有(you)退火(huo)、正(zheng)火(huo)、淬火(huo)和回火(huo)四種基(ji)本工(gong)(gong)藝(yi)。
  退(tui)火(huo)是(shi)將(jiang)工件加熱(re)到(dao)適當溫度,根據材(cai)料和工件尺寸采(cai)用不(bu)同的(de)(de)保溫時間(jian),然后(hou)進行(xing)緩慢冷卻,目的(de)(de)是(shi)使金(jin)屬內部組(zu)織達到(dao)或接近平衡狀態(tai),獲得良好(hao)的(de)(de)工藝性(xing)能(neng)和使用性(xing)能(neng),或者為進一(yi)步淬火(huo)作(zuo)組(zu)織準(zhun)備。正(zheng)火(huo)是(shi)將(jiang)工件加熱(re)到(dao)適宜的(de)(de)溫度后(hou)在空氣(qi)中冷卻,正(zheng)火(huo)的(de)(de)效果同退(tui)火(huo)相似,只是(shi)得到(dao)的(de)(de)組(zu)織更細,常(chang)用于改(gai)善材(cai)料的(de)(de)切削性(xing)能(neng),也有時用于對(dui)一(yi)些要求不(bu)高的(de)(de)零件作(zuo)為最終(zhong)熱(re)處理(li)。
  淬(cui)火(huo)(huo)是將工件加熱(re)保(bao)(bao)溫(wen)后(hou),在水、油或其(qi)它(ta)無機鹽、有(you)機水溶液(ye)等(deng)淬(cui)冷介質中(zhong)(zhong)快速(su)冷卻。淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)鋼(gang)件變(bian)硬,但同(tong)時變(bian)脆。為了降低(di)鋼(gang)件的(de)(de)脆性(xing),將淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)鋼(gang)件在高于室溫(wen)而低(di)于710℃的(de)(de)某一適當溫(wen)度進行(xing)長時間的(de)(de)保(bao)(bao)溫(wen),再進行(xing)冷卻,這種工藝稱為回(hui)火(huo)(huo)。退(tui)火(huo)(huo)、正火(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)是整體熱(re)處理中(zhong)(zhong)的(de)(de)“四把火(huo)(huo)”,其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)淬(cui)火(huo)(huo)與(yu)回(hui)火(huo)(huo)關系密切,常常配(pei)合使用(yong),缺一不可。 
  “四把(ba)火(huo)”隨著加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)和冷卻方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)不同(tong),又演變出不同(tong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi) 。為(wei)了(le)獲得一定的(de)(de)(de)強度(du)(du)和韌性(xing),把(ba)淬火(huo)和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)回火(huo)結(jie)(jie)合(he)起(qi)來的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi),稱為(wei)調質。某些合(he)金(jin)淬火(huo)形(xing)成過飽和固溶體后(hou)(hou),將其置于(yu)室溫(wen)或稍高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)適(shi)當(dang)溫(wen)度(du)(du)下保持較長時(shi)間,以提(ti)高(gao)(gao)(gao)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)、強度(du)(du)或電性(xing)磁性(xing)等(deng)。這樣的(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)稱為(wei)時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。把(ba)壓力加工(gong)(gong)(gong)(gong)形(xing)變與熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)有效而緊密地結(jie)(jie)合(he)起(qi)來進(jin)行(xing),使工(gong)(gong)(gong)(gong)件獲得很好的(de)(de)(de)強度(du)(du)、韌性(xing)配(pei)合(he)的(de)(de)(de)方(fang)法稱為(wei)形(xing)變熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li);在負壓氣氛或真(zhen)空中進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)稱為(wei)真(zhen)空熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),它不僅能(neng)使工(gong)(gong)(gong)(gong)件不氧化,不脫碳,保持處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou)(hou)工(gong)(gong)(gong)(gong)件表面光潔,提(ti)高(gao)(gao)(gao)工(gong)(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)(de)性(xing)能(neng),還可以通(tong)入滲劑進(jin)行(xing)化學熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)。
  表(biao)(biao)面熱(re)(re)處理(li)是只加(jia)熱(re)(re)工件表(biao)(biao)層(ceng),以改變其表(biao)(biao)層(ceng)力(li)學性能的金屬熱(re)(re)處理(li)工藝(yi)。為了只加(jia)熱(re)(re)工件表(biao)(biao)層(ceng)而不使過(guo)多的熱(re)(re)量傳入工件內部,使用的熱(re)(re)源須具有(you)高的能量密度,即(ji)在單位面積(ji)的工件上給予較大(da)的熱(re)(re)能,使工件表(biao)(biao)層(ceng)或(huo)局部能短(duan)時或(huo)瞬時達到(dao)高溫。表(biao)(biao)面熱(re)(re)處理(li)的主(zhu)要方(fang)法,有(you)激光熱(re)(re)處理(li)、火(huo)焰(yan)淬(cui)火(huo)和(he)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)熱(re)(re)處理(li),常用的熱(re)(re)源有(you)氧(yang)乙炔或(huo)氧(yang)丙烷(wan)等火(huo)焰(yan)、感應(ying)電流、激光和(he)電子(zi)束(shu)等。
  化學(xue)(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)是通過改(gai)變工件表(biao)層化學(xue)(xue)成分、組(zu)織和性(xing)能的(de)金屬(shu)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)(yi)。化學(xue)(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)與表(biao)面熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)不同(tong)之(zhi)處(chu)是后(hou)者改(gai)變了工件表(biao)層的(de)化學(xue)(xue)成分。化學(xue)(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)是將工件放在含碳(tan)(tan)、氮或(huo)其(qi)它合金元(yuan)(yuan)素(su)的(de)介(jie)質(zhi)(氣體、液體、固體)中加熱(re)(re)(re),保溫(wen)較長時(shi)間,從而使工件表(biao)層滲(shen)入碳(tan)(tan)、氮、硼和鉻等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)。滲(shen)入元(yuan)(yuan)素(su)后(hou),有時(shi)還要進行其(qi)它熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)(yi)如淬火及回火。化學(xue)(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)主要方法有滲(shen)碳(tan)(tan)、滲(shen)氮、滲(shen)金屬(shu)、復合滲(shen)等(deng)。
  熱(re)(re)處理是機械(xie)零件和工模具制造過程中的(de)重要工序之一(yi)。大體來說,它可(ke)以(yi)保證和提高工件的(de)各種(zhong)性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可(ke)以(yi)改善毛坯的(de)組織和應力狀態,以(yi)利于進行各種(zhong)冷(leng)、熱(re)(re)加(jia)工。
  例如白口鑄鐵(tie)經(jing)過長時間退(tui)火處(chu)(chu)理(li)可(ke)(ke)以獲得可(ke)(ke)鍛鑄鐵(tie),提(ti)高塑(su)性 ;齒(chi)輪采用(yong)(yong)正確(que)的(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝,使(shi)用(yong)(yong)壽命可(ke)(ke)以比不經(jing)熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)齒(chi)輪成倍或幾(ji)十(shi)倍地(di)提(ti)高;另外,價廉的(de)碳鋼(gang)通(tong)過滲入某(mou)(mou)些(xie)合金(jin)元素就具(ju)有某(mou)(mou)些(xie)價昂的(de)合金(jin)鋼(gang)性能,可(ke)(ke)以代替某(mou)(mou)些(xie)耐熱(re)鋼(gang)、不銹鋼(gang);工模具(ju)則(ze)幾(ji)乎全(quan)部需(xu)要經(jing)過熱(re)處(chu)(chu)理(li)方可(ke)(ke)使(shi)用(yong)(yong)。
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