順德熱處理工藝三個過程

 順德熱處理工(gong)藝一般包括加(jia)(jia)熱、保溫、冷卻三個(ge)過程，有時只有加(jia)(jia)熱和冷卻兩個(ge)過程。這些(xie)過程互相銜接(jie)，不可(ke)間斷。

 加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)是順(shun)德熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)處理的重要(yao)工(gong)序之一。金屬順(shun)德熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)處理的加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)方(fang)法很多，最早是采用木炭和煤作為(wei)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)源，進而應用液體(ti)和氣體(ti)燃(ran)料。電的應用使加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)易于(yu)控制(zhi)，且無環境(jing)污染。利用這些熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)源可以(yi)直接(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)，也可以(yi)通(tong)過熔融的鹽(yan)或(huo)金屬，以(yi)至浮(fu)動粒子進行間接(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)。

 金(jin)屬加(jia)熱時，工件暴露在(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)，常(chang)常(chang)發(fa)生(sheng)氧化、脫(tuo)碳(即鋼鐵零件表(biao)面碳含量(liang)降低)，這對(dui)于順(shun)德熱處理后零件的表(biao)面性能(neng)有很不利的影(ying)響(xiang)。因而金(jin)屬通常(chang)應在(zai)可(ke)控氣(qi)氛或保(bao)護氣(qi)氛中(zhong)(zhong)、熔融鹽中(zhong)(zhong)和(he)真(zhen)空中(zhong)(zhong)加(jia)熱，也可(ke)用(yong)涂料(liao)或包裝(zhuang)方法(fa)進行保(bao)護加(jia)熱。

 加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)順(shun)(shun)(shun)德(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝的(de)(de)(de)重(zhong)要工(gong)(gong)(gong)藝參數之一(yi)，選擇和控制加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)，是(shi)(shi)保(bao)證順(shun)(shun)(shun)德(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理質(zhi)量的(de)(de)(de)主要問(wen)題。加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)隨(sui)被處(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)(de)金(jin)屬材(cai)料和順(shun)(shun)(shun)德(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)不同而異，但一(yi)般都是(shi)(shi)加(jia)(jia)熱(re)到(dao)相變溫(wen)度(du)(du)(du)以上，以獲得高(gao)溫(wen)組織(zhi)。另外(wai)轉變需(xu)要一(yi)定的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，因此(ci)(ci)當金(jin)屬工(gong)(gong)(gong)件表面(mian)達到(dao)要求的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)時(shi)(shi)，還須在(zai)此(ci)(ci)溫(wen)度(du)(du)(du)保(bao)持一(yi)定時(shi)(shi)間(jian)(jian)，使內外(wai)溫(wen)度(du)(du)(du)一(yi)致，使顯微組織(zhi)轉變xx，這(zhe)段(duan)時(shi)(shi)間(jian)(jian)稱為(wei)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)。采用(yong)高(gao)能(neng)密度(du)(du)(du)加(jia)(jia)熱(re)和表面(mian)順(shun)(shun)(shun)德(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理時(shi)(shi)，加(jia)(jia)熱(re)速度(du)(du)(du)極快，一(yi)般就沒有(you)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，而化學順(shun)(shun)(shun)德(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)(de)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)(jian)往往較(jiao)長。

 冷(leng)(leng)卻(que)(que)也是(shi)順德熱處理工藝(yi)過程(cheng)中不(bu)可缺少的(de)步驟(zou)，冷(leng)(leng)卻(que)(que)方法因工藝(yi)不(bu)同而(er)不(bu)同，主要是(shi)控制冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度。一般退(tui)火(huo)(huo)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度最慢，正(zheng)火(huo)(huo)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度較快(kuai)，淬火(huo)(huo)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度更快(kuai)。但還(huan)因鋼(gang)種不(bu)同而(er)有(you)不(bu)同的(de)要求，例如空硬(ying)鋼(gang)就可以用正(zheng)火(huo)(huo)一樣的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度進(jin)行淬硬(ying)。

 金屬順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)大體(ti)可分(fen)為整體(ti)順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)、表面順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)和化學順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)三大類。根(gen)據加熱(re)介質、加熱(re)溫度(du)和冷卻方法的(de)不同(tong)(tong)，每一(yi)大類又可區分(fen)為若干不同(tong)(tong)的(de)順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)。同(tong)(tong)一(yi)種(zhong)金屬采(cai)用不同(tong)(tong)的(de)順(shun)德(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)，可獲(huo)得不同(tong)(tong)的(de)組(zu)織，從而(er)具有不同(tong)(tong)的(de)性能。鋼(gang)鐵(tie)是工(gong)業上應用最(zui)廣的(de)金屬，而(er)且鋼(gang)鐵(tie)顯微組(zu)織也最(zui)為復雜，因此(ci)鋼(gang)鐵(tie)熱(re)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)種(zhong)類繁多。

 順德熱處理四種基本工藝

 整(zheng)(zheng)體(ti)順德(de)熱(re)處理是對工件整(zheng)(zheng)體(ti)加熱(re)，然(ran)后以適當(dang)的速度冷卻，以改變其整(zheng)(zheng)體(ti)力學性能的金屬順德(de)熱(re)處理工藝。鋼鐵(tie)整(zheng)(zheng)體(ti)順德(de)熱(re)處理大致(zhi)有退火、正火、淬火和(he)回(hui)火四(si)種基本工藝。

 退火是(shi)將工件(jian)(jian)加熱到(dao)(dao)適當(dang)溫度，根據材料和工件(jian)(jian)尺寸采用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)保(bao)溫時間，然后(hou)進行(xing)緩慢冷卻(que)，目的(de)(de)(de)是(shi)使(shi)金屬內部組織達到(dao)(dao)或接近(jin)平衡(heng)狀態(tai)，獲(huo)得良好的(de)(de)(de)工藝性(xing)能(neng)和使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)，或者為進一步淬火作組織準備。正(zheng)火是(shi)將工件(jian)(jian)加熱到(dao)(dao)適宜的(de)(de)(de)溫度后(hou)在空氣中冷卻(que)，正(zheng)火的(de)(de)(de)效果同退火相(xiang)似，只是(shi)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)組織更細，常(chang)用(yong)于改善材料的(de)(de)(de)切削性(xing)能(neng)，也(ye)有(you)時用(yong)于對(dui)一些要求(qiu)不(bu)高的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)(jian)作為最終順德(de)熱處(chu)理。

 淬(cui)(cui)火(huo)(huo)是將工件加熱(re)(re)保溫后，在(zai)水(shui)、油(you)或(huo)其它無機鹽、有機水(shui)溶液等淬(cui)(cui)冷介質(zhi)中快速冷卻。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后鋼件變(bian)(bian)硬，但同時(shi)變(bian)(bian)脆。為了降低鋼件的(de)(de)脆性，將淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后的(de)(de)鋼件在(zai)高于室溫而低于650℃的(de)(de)某(mou)一適當溫度(du)進行長時(shi)間的(de)(de)保溫，再進行冷卻，這種工藝稱(cheng)為回火(huo)(huo)。退火(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)、淬(cui)(cui)火(huo)(huo)、回火(huo)(huo)是整體順德熱(re)(re)處理中的(de)(de)“四把火(huo)(huo)”，其中的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)與(yu)回火(huo)(huo)關(guan)系密(mi)切，常(chang)常(chang)配(pei)合使(shi)用，缺一不可。

“四把火”隨(sui)著加(jia)熱(re)(re)溫度(du)和冷卻方式的(de)(de)不同，又演變(bian)出不同的(de)(de)順德(de)熱(re)(re)處(chu)理工藝(yi)。為了獲得一(yi)定的(de)(de)強(qiang)度(du)和韌性(xing)，把淬火和高(gao)溫回火結合(he)起來的(de)(de)工藝(yi)，稱(cheng)為調質。某些合(he)金淬火形成(cheng)過飽和固溶體后，將其置于室溫或(huo)(huo)稍高(gao)的(de)(de)適當溫度(du)下保(bao)持(chi)較長(chang)時間，以提高(gao)合(he)金的(de)(de)硬度(du)、強(qiang)度(du)或(huo)(huo)電(dian)性(xing)磁性(xing)等(deng)。這樣的(de)(de)順德(de)熱(re)(re)處(chu)理工藝(yi)稱(cheng)為時效處(chu)理。

把壓力加工形(xing)變(bian)與順(shun)德(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)有效而緊密地結(jie)合(he)(he)起(qi)來進行(xing)，使(shi)工件(jian)(jian)獲得(de)很(hen)好的(de)強度、韌性配(pei)合(he)(he)的(de)方法(fa)稱(cheng)為形(xing)變(bian)順(shun)德(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)；在負壓氣氛(fen)或真空中進行(xing)的(de)順(shun)德(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)稱(cheng)為真空順(shun)德(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)，它不(bu)僅能使(shi)工件(jian)(jian)不(bu)氧化，不(bu)脫碳(tan)，保(bao)持(chi)處(chu)(chu)理(li)后(hou)工件(jian)(jian)表面光(guang)潔，提(ti)高工件(jian)(jian)的(de)性能，還可以通入(ru)滲劑進行(xing)化學順(shun)德(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)。

表(biao)(biao)面(mian)順(shun)(shun)德熱處理(li)(li)是只加熱工(gong)件表(biao)(biao)層，以改變其(qi)表(biao)(biao)層力(li)學性能的(de)(de)(de)金屬順(shun)(shun)德熱處理(li)(li)工(gong)藝。為(wei)了只加熱工(gong)件表(biao)(biao)層而不使(shi)(shi)過多(duo)的(de)(de)(de)熱量(liang)傳入(ru)工(gong)件內部，使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)熱源須具有(you)高的(de)(de)(de)能量(liang)密度，即在單位(wei)面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)工(gong)件上給予(yu)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)熱能，使(shi)(shi)工(gong)件表(biao)(biao)層或局部能短時或瞬時達到(dao)高溫(wen)。表(biao)(biao)面(mian)順(shun)(shun)德熱處理(li)(li)的(de)(de)(de)主要方法(fa)有(you)火(huo)焰淬(cui)火(huo)和感應加熱順(shun)(shun)德熱處理(li)(li)，常用的(de)(de)(de)熱源有(you)氧乙炔或氧丙烷等(deng)火(huo)焰、感應電流、激光和電子束等(deng)。

順德熱處理——化學熱處理

 化學(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是(shi)(shi)通過改變工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)化學(xue)成分、組織和(he)性能(neng)的(de)(de)金(jin)屬順德(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)。化學(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)與表(biao)面(mian)順德(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)不同(tong)之處(chu)(chu)(chu)是(shi)(shi)后(hou)者改變了工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)的(de)(de)化學(xue)成分。化學(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)是(shi)(shi)將(jiang)工(gong)件(jian)放在含碳(tan)(tan)、氮或其它合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)介質(氣體、液(ye)體、固體)中加熱(re)(re)(re)，保溫較長時間，從而使(shi)工(gong)件(jian)表(biao)層(ceng)滲(shen)入(ru)碳(tan)(tan)、氮、硼(peng)和(he)鉻等元(yuan)素。滲(shen)入(ru)元(yuan)素后(hou)，有(you)時還要進行其它順德(de)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)如淬火及回(hui)火。化學(xue)熱(re)(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)主要方法(fa)有(you)滲(shen)碳(tan)(tan)、滲(shen)氮、滲(shen)金(jin)屬。

 順德熱處(chu)理是(shi)機械零件(jian)和(he)工(gong)模具制造過程中的重要工(gong)序之一。大體來說(shuo)，它可以(yi)保證(zheng)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(yi)改善毛坯的組織和(he)應力狀態，以(yi)利于進行各(ge)種冷、熱加(jia)工(gong)。