《金属材料的热处理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属材料的热处理.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属材料的热处理退火：将工件缓慢加热至所需要的温度，并在该温度下保温一段时间，然后缓慢冷却到一定温度出炉，再在空气中冷却。其目的是： 减低硬度，改善切削加工性能。改善机械性能。增加塑性或恢复经冷加工硬化后的塑性。细化晶粒，使组织均匀。为淬火做准备。消除内应力。正火：将工件加热至相温度（如钢为Ac3或Acm以上3050温一段时间后，再在空气中冷却。其目的是： 消除内应力。细化晶粒，均匀组织。改善不合理组织。 获得一定的机械性能，改善切削加工性能。淬火：将工件加热至一定温度，然后急剧冷却，阻止奥氏体向珠光体转变，使其转变为具有高硬度的马氏体组织。其目的是：增加工件的硬度和耐磨性。为获得一定机械性能
2、先进行淬火再进行回火，以控制回火。温度的高低来达到所需的机械性能（弹性模量、强度、韧性）。为改变金属某些物理及化学性质。钢的淬透性：工件在淬火时，由表及里的淬硬层（指淬成1/2马氏体部位的深度）。淬硬性（可慢性）：是指钢淬火后能否硬化的性质。等温淬火：将工件自加热炉中取出后，淬入一定温度的盐浴中，并使其等温转变为所需要的组织。火焰表面淬火：是将工件的表面，用强烈的火焰迅速加热到临界温度以上（Ac3以上20100C），并立即冷却，使其表面具有高的硬度，而心部具有足够的强度与韧性。其特点是： 设备简单，易推广。 可在工件任何部位淬硬，而不影响其它部分。 淬火后工件变形小。表面清洁无氧化、脱碳现象。
3、 不易准确控制表层加热温度。电解液中加热表面淬火：工件浸入电解液中作为负极，通电后在工件表面产生大量氢气泡并形成气膜，将工件与电解液隔开，由于气体是不良导体，气膜成为电阻体，当有很大的电流通过时，产生大量的热，使工件浸入电解液中的部分迅速被加热，随即予以快速冷却，使工件表面淬硬。其特点是： 生产率高，易自动化。 成本低，质量优。 需一套功率较大的高压直流电发生装置。而且工件加热不均匀。高（中）频感应加热表面淬火：利用高频电磁感应的“集肤现象”使工件表面迅速冷却，并使其表面淬硬。其特点是： 硬度比一般淬火高23（HRC）。 变形小，工件不脱碳，不起氧化皮。 可局部淬火，淬透层深度易控制。 需一套
4、高（中）频设备，但能好较大。回火：将工件加热到相变温度以下的某一温度，保温一段时间后，自然冷却，其目的是： 消除淬火时的内应力 。 获得需要的金相组织和提高韧性，达到所需要的机械性能。调质：将钢淬火后进行高温（500600C）回火，其目的是：细化晶粒。 获得均匀的有一定弥散度和具有优良综合机械性能的回火索氏体。时效：是回火的一种特殊形式，目的是消除机械零件、半成品或毛坯的内应力。它分为： 自燃时效：不需任何加热，紧靠长时间保存。 人工时效：将工件加热到较低的温度，较长时间保温，再缓慢冷却到室温。冷处理：将淬火后工件过冷至0C以下，使残余奥氏体转变马氏体。其目的是： 提高淬火钢的硬度。 稳定工件
5、的尺寸，防止在使用过程中变形。 提高钢的铁磁性。化学处理：将钢加热到高温（奥氏体），使另一种元素渗入其表面，改变表面的化学成分，再通过相应的热处理，达到所需的表面化学性质、物理性质、机械性能等要求。化学处理包括渗碳处理、氮化处理、碳氮共渗、渗元素（渗铝、渗铬、渗硼、渗硅、渗硫）处理等。渗碳处理：固体渗碳：利用固体渗碳剂-木炭并加入促进剂：碳酸钡、碳酸钠、碳酸钾、醋酸钠等在加热状况下使碳渗入金属表层。其特点是： 操作容易，渗碳剂易购。 设备简单，适用范围大。 质量不易控制，劳动强度大，时间长。液体渗碳：利用液体熔盐-碳化硅、氰化盐等对钢进行渗碳。其特点是：时间段短。 神探后可直接淬火，工件表面不
6、氧化或脱碳。 能保证神探质量，变形量小。 不适宜大量生产。气体渗碳：利用气体化学剂（甲烷、乙烷等）或液体化学剂（苯、煤油、，酒精等）雾化后通入气体渗碳炉中，对工件进行渗碳。其特点是： 操作方便，时间短。 可控制渗碳层的浓度，可直接淬火。 炉中气氛需严格控制，设备复杂。氮化处理：利用氨在一定温度（500600C）下所分解的氮原子向金属内部扩散，从而改变金属表面的机械性能和物理化学性质。其目的是提高工件的耐磨性、疲劳强度及抗腐蚀性。软氮化：软氮化又称”活性氮化”,分气体软氮化和液体软氮化。气体软氮化多采用含碳、氮的有机化合物，如尿素、甲酰胺等，在加热时分解为软氮化气体，使活性氮、碳原子渗入工件表面
7、。液体氮化实际上是采用无毒的氰化盐，在低温时的氰化（碳氮共渗）处理。其目的为： 提高工件表面硬度和耐磨性。 提高工件抗疲劳强度和减低缺口敏感性。 有一定的耐腐蚀性。离子氮化：在真空容器中，工件为阴极，离子氮化炉壁为阳极，在高压直流电场作用下，当炉内通入氨气或分解氨气时，即可被电离，氮的正离子快速冲向工件（阴极），轰击需氮化的工件表面，放出大量热能，伴有辉光放电现象，使工件表面被加热到氮化温度。此时氮的正离子，在工件（阴极）获得电子后，变为氮原子而渗入工件表面，由于仅在工件表面加热，因此工件的较深处温度并不高，工件变形较小，因此常用于较长的工件。渗元素处理：渗锌：在高温（9501050C）下，通
8、过化学剂的扩散，将铝金属原子渗入工件表面，使工件获得高温下的抗氧性能。渗铬：在高温（9501050C）下，通过化学剂的扩散，将铬金属原子原子渗入工件表面，在扩散层中a-Fe被铬饱和，使工件获得高的抗氧化和耐磨性。渗硅：在高温（9501050C）下，通过化学剂的扩散，将硅原子渗入工件表面，在扩散层中a-Fe被硅饱和，使工件获得高硬度和高耐磨性。渗硼：将工件置于含硼原子的介质中，加热至一定温度，使硼原子渗入工件表面，使工件具有高硬度（可达12002000HV）和高耐磨性，同时在硫酸、盐酸和碱内具有抗腐蚀性。常用于内燃机中的汽缸套、活塞等零件。硫化：在一定的温度下，在硫化铁的作用下，将硫渗入到金属表
9、面，与其它渗金属不同，它并未提高硬度，而是大大地降低分子“咬合”力的作用，避免零件的摩擦咬合现象。发黑（发蓝）：是在很浓的碱和氧化剂中加热、氧化，是金属表面生成一层带有磁性的Fe3O4薄膜，其颜色可为蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等。其组织细密，厚度一般为0.60.8um左右。其目的为： 工件表面能防锈。 使工件表面美观、有光泽。 消除淬火过程中的内应力作用。金属材料的腐蚀和防腐：金属材料在室温或高温条件下，抵抗各种腐蚀性截止对它进行化学侵蚀的能力，称金属材料的化学性能，它包括金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性。金属材料的腐蚀类型：按腐蚀破坏特征不同分类。一般腐蚀：又称均匀腐蚀，连续腐蚀，总腐蚀。腐蚀
10、在金属内外表面上均匀分布，使截面减小，最终使零件破坏。这种腐蚀危害性较小，对金属的机械性能影响不大。晶间腐蚀：腐蚀沿金属内部晶间边缘进行。这种腐蚀通常不引起金属外形的变化，但使金属的结构和机械性能急剧变化，从而使设备和零件突然失效。所以这种腐蚀危害性极大。点腐蚀：这种腐蚀主要集中在金属表面不大的区域内，并迅速地向深处发展，最后穿透金属，这种危害也较大。应力腐蚀和腐蚀疲劳：应力腐蚀：是指在静应力（金属的内外应力）作用下，金属在腐蚀介质中所引起的破坏。腐蚀疲劳：是指在交变应力的作用下，金属在腐蚀介质中所引起的破坏。这两种腐蚀一般为穿晶腐蚀，有时也可为晶间腐蚀或晶间腐蚀与穿晶腐蚀相结合的形式出现。及时对金属进行消除应力处理是消除这两种腐蚀的主要手段。振动腐蚀：这种腐蚀是腐蚀介质和机械疲劳应力（如振动等应力）同时作用的结果，为穿晶腐蚀。一般没有可见的变形。摩擦腐蚀：这种腐蚀是腐蚀介质和机械摩擦同时作用的结果，又称“摩擦氧化”。脱锌：从黄铜中有选择的“脱锌”，留下一种多孔性的紫铜组织。脱镍和脱铝也类似。金属的防腐方法：电化学方法：采用电化学的方法防腐。无机涂层：磷化、渗碳、液体碳氮共渗、渗铬、氮化、发黑、氧极化、搪瓷、玻璃陶瓷、金属镀层、电镀、热喷涂等。有机涂层：涂漆、粉末涂层、橡胶图层、薄膜涂层、等离子聚合等。
