人们经常会问起重机车轮、轴等部件的热处理问题。不久前,在审查技术文件时,HB的硬度应写为HRC。这表明这是一个常规问题。作为一个数据帖子,数据来自互联网,供您参考。
一.退火。
将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后慢慢冷却到室温。目的是:
①降低钢的硬度,提高塑性,有利于切削加工和冷变形加工;
②细化晶粒,均匀钢组织,提高钢性能,为今后的热处理做好准备;
③消除钢的内应力。防止零件加工后变形开裂。
退火细分为完全退火.球化退火.去应力退火:
1.完全退火。
将钢件加热到临界温度(不同钢材的临界温度也不同,一般为710~750℃,个别合金钢的临界温度可达800~900oc)以上30~50oc,保温一段时间,然后随炉子缓慢冷却(或埋在沙子中冷却)。目的是细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充分消除内应力,完全退火。适用于含碳量(质量分数)低于0.8%的锻件或铸钢件。
2.球化退火。
将钢件加热至临界温度以上20~30oc,保温后缓慢冷却至500℃以下,然后空冷。目的是降低钢的硬度,提高切削性能,为以后的淬火做好准备,减少淬火后的变形、开裂和球化退火。适用于碳钢和合金工具钢含碳量(质量分数)大于0.8%。
3.应力退火。
将钢件加热到500~650oc,保温一段时间,然后慢慢冷却(一般用炉冷却)。目的是消除钢件焊接和冷校直过程中产生的内应力,消除精密零件切割过程中产生的内应力,防止以后加工和使用过程中变形。适用于:各种铸件、锻件、焊件、冷挤压件等。
二、正火。
将钢件加热至临界温度以上40~60oc,保温一段时间,然后在空气中冷却。目的是:
①提高组织结构和切削性能;
②对机械性能要求不高的零件,常用正火作为**终热处理;
③消除内应力。
三.淬火。
将钢件加热至淬火温度,保温一段时间,然后在空气中快速冷却水、盐水或油(个别材料)。目的是:
①使钢件具有较高的硬度和耐磨性;
②使钢件在回火后具有较高的强度、弹性和韧性等特殊性能。
由于介质或加热方法不同,淬火可细分为单液淬火.双液淬火.火焰表面淬火.表面感应淬火:
1.单液淬火。
将钢件加热到淬火温度。保温后,单液淬火只适用于形状简单、技术要求低的碳钢和合金钢件。淬火时,直径或厚度大于5~8mm的碳钢应用盐水或水冷却;合金钢应用油冷却。
2.双液淬火。
将钢件加热到淬火温度,保温后,先在水中快速冷却至300~400oc,再将其移入油中冷却。
3.火焰表面淬火。
将乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面,使零件快速加热到淬火温度,然后立即用水喷射到零件表面。火焰表面淬火适用于单件或小批量生产。大型中碳钢和中碳合金钢件,如曲轴、齿轮和导轨,表面需要硬、耐磨,并能承受冲击载荷。
4.表面感应淬火。
将钢件放入传感器中,传感器在一定频率的交流电作用下产生磁场,钢件在磁场作用下产生传感电流,使钢件表面快速加热(2~10min)到淬火温度,然后立即将水喷射到钢件表面。表面感应淬火部件表面坚硬耐磨,心脏保持良好的强度和韧性。表面感应淬火适用于碳钢和碳含量中等的合金钢。
四.回火。
淬火钢件加热至临界温度以下,保温一段时间,然后在空气或油中冷却。回火是淬火后进行的,也是热处理的**后一道工序。目的是:
①获得所需的机械性能。一般来说,零件淬火后的强度和硬度大大提高,但塑性和韧性显著降低,零件的实际工作条件需要良好的强度和韧性。选择适当的回火温度后,可获得所需的机械性能;
②组织稳定,尺寸稳定;
③消除内应力。
由于温度不同,回火细分为低温回火.中温回火.高温回火:
1.低温回火。
将淬火钢件加热到150~250oc,在此温度下保温一段时间,然后在空气中冷却。低温回火主要用于切割刀具、测量工具、模具、滚动轴承和碳渗流部件。目的是消除淬火引起的内应力。
2.中温回火。
淬火钢件加热至350~450oc,保温一段时间后冷却,一般用于各种弹簧、热冲模等部件。目的是使钢件具有较高的弹性。一定的韧性和硬度。
3.高温回火。
淬火钢件加热至500~650oc,保温后冷却,主要用于主轴、曲轴、凸轮、齿轮、连杆等要求高强度、高韧性的重要结构部件。其目的是使钢件获得更好的综合力学性能,即更高的强度、韧性和足够的硬度,消除钢件淬火产生的内应力。
五.调质。
淬火钢件高温(500~600oC)回火多用于轴、齿轮、连杆等重要结构部件的调质,一般在粗加工后进行。目的是:
细化晶粒,使钢件具有较高的韧性和足够的强度,使其具有良好的综合力学性能。
六.及时处理。
1.人工时效。
将淬火钢件加热至100~160℃,经过长时间保温后再冷却。
2.自然时效。
将铸件放在露天,钢件(如长轴.丝杠等)放在海水中或长时间悬挂或轻轻敲击要经过自然时效的。
目的是消除内应力,减少零件变形,稳定尺寸,对精度要求较高的零件更为重要。
七.化学热处理。
将钢件放入含有一定活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法,将介质中的一些原子渗入钢件表面,从而改变钢件表面的化学成分,使钢件表面具有一定的特殊性能。
化学热处理因元素不同而细分为渗碳.渗氮.氰化:
1.渗碳。
将碳原子渗入钢件表面。常用于耐磨和冲击部件,如轮子、齿轮、轴、活塞销等。目的是使表面具有高硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高韧性。
2.渗氮。
氮原子渗入钢件表面。常用于重要螺栓.螺母.销钉等部件。目的是提高钢件表面的硬度.耐磨性.耐腐蚀性。
3.氰化。
低碳钢、中碳钢或合金钢零件也可用于高速钢刀具。目的是提高钢表面的硬度和耐磨性。
八、黑。
将金属零件放入强碱和氧化剂溶液中加热氧化,使金属零件表面形成磁性四氧化三铁膜。常用于低碳钢。低碳合金工具钢。
由于材料等因素的影响,黑色薄膜颜色为蓝黑色.黑色.红棕色.棕褐色等,厚度为0.6~0.8μm。目的是防锈。增加金属表面的美观和光泽,消除淬火过程中的应力。