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機械零件為什么要進行熱處理?
來源:青島藍谷精密機械有限公司 發布時間:2020/1/15 10:28:53
機械加工為了使金屬零件具有所需的機械,物理和化學性能,除了合理選擇材料和各種成型工藝外,熱處理工藝通常也是必不可少的。鋼鐵是機械工業中使用最廣泛的材料。鋼的微觀結構復雜,可以通過熱處理來控制,因此鋼的熱處理是金屬熱處理的主要內容。
此外,鋁,銅,鎂,鈦及其合金還可以通過熱處理改變其機械,物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。
熱處理通常不會改變工件的形狀和整體化學成分,而是通過改變工件內部的微觀結構或工件表面上的化學成分賦予或改善工件的性能。其特征是改善工件的內部質量,這通常是肉眼看不到的。
熱處理的功能是改善材料的機械性能,消除殘余應力并提高金屬的切削性。根據熱處理的不同目的,熱處理工藝可分為兩類:初步熱處理和最終熱處理。
1.初步熱處理
初步熱處理的目的是提高加工性能,消除內部應力并為最終熱處理準備良好的金相組織。熱處理過程包括退火,正火,時效,回火等。
1)退火并歸一化
退火和正火用于熱加工毛坯。對于碳含量大于0.5%的碳素鋼和合金鋼,為了降低其硬度并易于切割,經常采用退火處理。對于碳含量小于0.5%的碳素鋼和合金鋼,在進行低硬度切削時,要進行正火處理以避免粘連。退火和正火可以細化晶粒,甚至組織,這可以為以后的熱處理做準備。退火和正火通常安排在粗加工之后和粗加工之前。
2)老化處理
時效處理主要用于消除毛坯制造和加工中產生的內部應力。
為了避免過多的運輸工作,對于一般精度的零件,在精加工之前安排一次時效處理就足夠了。但是,對于精度要求較高的零件(如坐標鏜床的盒子),應安排兩次或更多次時效處理程序。對于簡單零件,通常不需要進行時效處理。
除鑄件外,對于一些剛性差的精密零件(例如精密導螺桿),為了消除加工過程中產生的內應力并穩定零件的加工精度,通常在粗加工和半精加工之間進行多次時效處理加工。一些軸零件的加工,在矯直過程中還需要安排時效處理。
3)調質
淬火回火是在淬火后進行高溫回火處理。它可以獲得均勻細化的回火索氏體結構,為減少表面淬火和氮化處理過程中的變形而制備。因此,淬火和回火也可以用作預備熱處理。
由于零件在淬火和回火后具有更好的綜合機械性能,因此一些具有較低硬度和耐磨性要求的零件也可以用作最終熱處理工藝。
2.最終熱處理
熱處理的最終目的是改善機械性能,例如硬度,耐磨性和強度。
1)淬火
淬火包括表面淬火和整體淬火。表面淬火由于其變形,氧化和脫碳小而被廣泛使用,并且還具有高外部強度,良好的耐磨性,良好的內部韌性和強的抗沖擊性的優點。為了改善表面硬化零件的機械性能,通常需要諸如回火或正火的熱處理作為預備熱處理。一般過程為:落料鍛件正火(退火)-粗加工-回火-半精加工-表面淬火-精加工。
2)滲碳淬火
滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼。首先,增加零件表面層的碳含量。淬火后,表面層獲得高硬度,而芯仍保持一定的強度以及高韌性和可塑性。滲碳包括整體滲碳和局部滲碳。如果局部滲碳,應采取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料)
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