热处理过程包括三个不同的阶段:加热、浸泡和冷却。有时只有加热和冷却。
-加热:热处理的重要步骤之一。金属热处理有许多加热方法。木炭和煤首先被用作热源,然后使用液体和气体燃料。电加热的应用使加热易于控制,不污染环境。这些热源可以直接加热,也可以通过熔盐或金属甚至漂浮颗粒间接加热。当金属加热时,工件暴露在空气中,经常发生氧化和脱碳,这对热处理后的零件表面性能有非常不利的影响。因此,金属通常应在受控气氛或保护气氛、熔盐和真空中加热,或通过涂层或包装进行保护。
-冷却:也是热处理过程中不可缺少的一个步骤。不同工艺的冷却方式不同,主要控制冷却速度。一般情况下,退火冷却速度最慢,正火冷却速度较快,淬火冷却速度较快。但是,由于钢种不同,要求也不同。例如,空气硬化钢可以以与正火相同的冷却速率硬化。
钢是工业上应用最广泛的金属,钢的显微组织也是最复杂的,所以钢的热处理工艺有很多种。钢铁热处理有四种基本工艺:退火、正火、淬火和回火。
-退火:工件加热到适当的温度,采用不同保持时间根据材料和工件尺寸,然后慢慢冷却(冷却速度最慢),为了使金属内部结构达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和服务性能,或准备进一步淬火的结构。
—正火:将工件加热到合适的温度,在空气中冷却。正火处理的效果与退火处理相似,但得到的组织更细化。它常用于提高材料的切削性能,有时用于一些要求较低的零件作为最终热处理。欧宝官网首页
-淬火:工件加热保温后,在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬火介质中迅速冷却。淬火后,钢同时变得硬而脆。
-回火:为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温、低于710℃的适当温度下长时间保温,然后冷却。
退火、正火、淬火和回火是热处理的四种工艺。淬火和回火是密切相关的,经常一起使用。这四种工艺演变成不同的热处理工艺,有不同的加热温度和冷却方法。为了获得一定的强度和韧性,淬火与高温回火相结合的过程称为淬火回火。某些合金经淬火形成过饱和固溶体后,在室温或稍高的适宜温度下长时间保存,以提高合金的硬度、强度或电磁性能。这样的热处理工艺称为时效处理。将压力加工变形与热处理有效紧密结合,使工件获得强韧性良好结合的方法称为热机械处理。
在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理。既能防止零件氧化脱碳,保持处理后零件的表面,提高零件的性能,又能用渗剂进行化学热处理。表面热处理是一种金属热处理工艺,只加热零件的表面以改变其机械性能。为了只加热工件的表层而不将过多的热量传递到零件内部,所使用的热源必须具有较高的能量密度,即:在单位面积上给予工件较大的热能,使工件表面层或部分在短时间或瞬间达到高温。化学热处理是一种通过改变工件表面化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。