鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)處理(li)是指將鋼(gang)(gang)在固態下進行不同的(de)加熱(re)、保溫(wen)和冷卻,以改變其(qi)組織(zhi),從而獲(huo)得所需性能的(de)一(yi)種(zhong)工藝。
常用鋼的熱處(chu)理方法可作如(ru)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. 鋼的(de)退火與正火
①. 鋼的退火
根(gen)據(ju)鋼的成(cheng)分和退(tui)火(huo)目(mu)的不同(tong),退(tui)火(huo)工(gong)藝有(you)多種。根(gen)據(ju)實際工(gong)程施工(gong)的需(xu)要,現(xian)在著重介紹完全(quan)退(tui)火(huo)和去應力退(tui)火(huo)。
完全退火主要用于亞共析(xi)碳鋼(gang)和(he)合金鋼(gang)的(de)鑄件、鍛件、熱軋(ya)型材(cai)和(he)焊(han)接結(jie)構件,其(qi)目的(de)是細化(hua)晶粒,消除內(nei)應力和(he)組織上的(de)缺陷,降低硬度(du),為隨后(hou)的(de)切削加工和(he)淬(cui)火、回火做(zuo)好準備。
去應(ying)(ying)力退(tui)火又稱低溫退(tui)火,它(ta)主要用于消(xiao)除鑄件(jian)、鍛(duan)件(jian)、焊接件(jian)、冷沖壓件(jian)以(yi)及機械加(jia)工(gong)零件(jian)的殘余應(ying)(ying)力,如果殘余應(ying)(ying)力不消(xiao)除,零件(jian)在加(jia)工(gong)中或長期使(shi)用過(guo)程中會引起變形(xing),甚至產生裂紋。
②. 鋼的正火
正(zheng)火(huo)實際上是退火(huo)的(de)(de)一個(ge)特(te)例。正(zheng)火(huo)與退火(huo)不同(tong)的(de)(de)是正(zheng)火(huo)的(de)(de)冷卻速度快,過冷度大,因此(ci)產生偽共析(xi)轉變(bian),使組織中的(de)(de)珠光體量增多,片層間距(ju)變(bian)小。正(zheng)火(huo)與退火(huo)后鋼件組織的(de)(de)差別,引起性(xing)能上的(de)(de)不同(tong):正(zheng)火(huo)后鋼件的(de)(de)強度、硬度、韌性(xing)都比(bi)退火(huo)后高,且塑(su)性(xing)并不降低。正(zheng)火(huo)常(chang)用于低合金鋼的(de)(de)熱(re)處(chu)理。
2. 鋼的(de)淬火與(yu)回火
①. 鋼(gang)的(de)淬(cui)火
淬火是將(jiang)鋼(gang)加熱(re)到其(qi)相變(bian)點溫度(du)以上(shang),并保持一定時間,使(shi)其(qi)組(zu)織(zhi)發生(sheng)變(bian)化(hua),然后(hou)快速(su)冷卻,從(cong)而使(shi)其(qi)組(zu)織(zhi)發生(sheng)轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)熱(re)處理工(gong)藝。經過淬火處理,能(neng)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)硬度(du)和耐磨性。由于(yu)鋼(gang)件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)作條件(jian)(jian)不同(tong)(tong),要求(qiu)的(de)(de)性能(neng)差(cha)別很大,因此,淬火后(hou)應進(jin)行適(shi)當的(de)(de)回火,在不同(tong)(tong)的(de)(de)回火溫度(du)下(xia)可獲得(de)不同(tong)(tong)的(de)(de)組(zu)織(zhi),從(cong)而使(shi)鋼(gang)件(jian)(jian)具備所要求(qiu)的(de)(de)力學性能(neng)。
②. 鋼的回火
鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)(huo)是(shi)將淬(cui)火(huo)(huo)或正火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)重新加熱到某一(yi)選定(ding)溫(wen)度,并保持(chi)一(yi)段時間,然后(hou)以(yi)適(shi)當的(de)(de)(de)(de)速度冷(leng)卻至室溫(wen)。回(hui)火(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)獲得(de)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)需要的(de)(de)(de)(de)組(zu)織與性(xing)(xing)能,穩定(ding)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)尺寸和(he)(he)形態,消除(chu)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)內應力。回(hui)火(huo)(huo)分低溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)(150~200℃)、中(zhong)溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)(350~450℃)和(he)(he)高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)(500~650℃),各有其(qi)不同的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)和(he)(he)適(shi)用范圍,尤(you)其(qi)是(shi)高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo),使鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)具有一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)強度和(he)(he)硬度,又有較好的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)和(he)(he)韌性(xing)(xing)。
淬火(huo)(huo)和高溫回火(huo)(huo)合(he)在一起也稱為調質處理,主要用(yong)于重要的(de)結構零件,特別是在(zai)交變載荷下工作(zuo)的(de)機(ji)械(xie)零件,如連桿(gan)、軸類等。