鋼(gang)的熱處(chu)理是指(zhi)將(jiang)鋼(gang)在(zai)固態下(xia)進(jin)行不(bu)同的加熱、保溫和冷卻(que),以改變其(qi)組織(zhi),從而獲得所(suo)需性能(neng)的一種(zhong)工藝。
常用(yong)鋼(gang)的熱(re)處理方法可作(zuo)如下分類:
熱處理的方法雖然很多,但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個階段組成的(見圖1-1),只是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。
1. 鋼(gang)的退火(huo)與正(zheng)火(huo)
①. 鋼的(de)退火
根據鋼的(de)成分和退火(huo)目(mu)的(de)不同,退火(huo)工藝有多種。根據實際工程(cheng)施(shi)工的(de)需要,現在著重介紹完全退火(huo)和去應力(li)退火(huo)。
完(wan)全退火(huo)(huo)主要用于亞共析碳鋼(gang)和(he)合金鋼(gang)的(de)鑄(zhu)件(jian)、鍛件(jian)、熱軋型材和(he)焊接結構(gou)件(jian),其目的(de)是細化晶(jing)粒,消除內應(ying)力和(he)組織上的(de)缺陷,降低硬(ying)度(du),為隨后的(de)切(qie)削加工和(he)淬火(huo)(huo)、回(hui)火(huo)(huo)做好準備。
去應(ying)力退火又稱低溫退火,它主要用(yong)于消除(chu)鑄件(jian)、鍛件(jian)、焊接(jie)件(jian)、冷沖壓件(jian)以及(ji)機(ji)械加工零(ling)件(jian)的殘余應(ying)力,如果殘余應(ying)力不消除(chu),零(ling)件(jian)在加工中或長期使用(yong)過程中會引起(qi)變形,甚(shen)至產生裂紋。
②. 鋼(gang)的正火
正火(huo)(huo)(huo)(huo)實際上(shang)是(shi)退火(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)一個(ge)特例。正火(huo)(huo)(huo)(huo)與退火(huo)(huo)(huo)(huo)不(bu)同(tong)(tong)的(de)是(shi)正火(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)冷(leng)卻速度(du)(du)快,過冷(leng)度(du)(du)大,因此產生偽共析轉(zhuan)變,使組織中的(de)珠光體量(liang)增多,片層間距變小(xiao)。正火(huo)(huo)(huo)(huo)與退火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)鋼(gang)(gang)(gang)件組織的(de)差(cha)別,引起性能上(shang)的(de)不(bu)同(tong)(tong):正火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)鋼(gang)(gang)(gang)件的(de)強度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)、韌(ren)性都比退火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)高,且塑性并不(bu)降(jiang)低。正火(huo)(huo)(huo)(huo)常用于低合金鋼(gang)(gang)(gang)的(de)熱處理。
2. 鋼的淬(cui)火(huo)與回火(huo)
①. 鋼的淬火(huo)
淬火是(shi)將鋼(gang)(gang)加熱到其相變(bian)(bian)點(dian)溫(wen)度(du)以(yi)上,并保持(chi)一定時間(jian),使其組(zu)織(zhi)發生變(bian)(bian)化,然后快速冷(leng)卻,從(cong)而(er)(er)使其組(zu)織(zhi)發生轉變(bian)(bian)的(de)(de)熱處(chu)理工藝。經過淬火處(chu)理,能提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)硬(ying)度(du)和耐(nai)磨性。由于鋼(gang)(gang)件的(de)(de)工作條件不(bu)同,要求的(de)(de)性能差別很大,因此,淬火后應進行適(shi)當的(de)(de)回(hui)火,在不(bu)同的(de)(de)回(hui)火溫(wen)度(du)下可獲得(de)不(bu)同的(de)(de)組(zu)織(zhi),從(cong)而(er)(er)使鋼(gang)(gang)件具備所要求的(de)(de)力(li)學性能。
②. 鋼的回火
鋼的(de)(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)是(shi)將淬火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)或(huo)正火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)后的(de)(de)(de)鋼件(jian)(jian)重新加(jia)熱到某一選定(ding)溫(wen)(wen)度,并保持一段時間,然后以適當(dang)的(de)(de)(de)速度冷(leng)卻至室溫(wen)(wen)。回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)獲得鋼件(jian)(jian)需要的(de)(de)(de)組織與(yu)性能,穩定(ding)鋼件(jian)(jian)的(de)(de)(de)尺寸(cun)和(he)形態(tai),消(xiao)除(chu)鋼件(jian)(jian)的(de)(de)(de)內應力。回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)分低溫(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(150~200℃)、中溫(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(350~450℃)和(he)高溫(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo)(500~650℃),各(ge)有其(qi)不同的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)和(he)適用范(fan)圍,尤其(qi)是(shi)高溫(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)(huo),使(shi)鋼件(jian)(jian)具有一定(ding)的(de)(de)(de)強度和(he)硬度,又有較好(hao)的(de)(de)(de)塑(su)性和(he)韌性。
淬(cui)火(huo)和高溫回火(huo)合在一起(qi)也稱為調質(zhi)處理,主要用(yong)于重要的(de)(de)結構零件,特別是在交變載荷下工作的(de)(de)機械零件,如連桿、軸類(lei)等。