根據材料種類選擇
碳鋼
對于低碳鋼(含碳量小于 0.25%),如果需要提高其強度和硬度,切削性能,正火是一個不錯的選擇。例如,在制造一些需要后續(xù)機械加工的低碳鋼零部件時,正火后的低碳鋼硬度適中,切削性能良好,能夠獲得較好的加工表面質量。而對于中碳鋼(含碳量 0.25% - 0.6%),淬火和回火工藝應用較多。中碳鋼淬火后可以獲得較高的硬度和強度,再通過回火調整韌性,比如制造模具和時,經過淬火和回火處理的中碳鋼能夠滿足使用要求。高碳鋼(含碳量大于 0.6%)由于含碳量高,淬火后硬度很高,但脆性也大,所以淬火后進行回火處理,一般采用低溫回火,用于制造量具、彈簧等對硬度要求高且需要一定韌性的零件。
合金鋼
合金鋼的成分較為復雜,含有多種合金元素。對于低合金鋼,根據合金元素的種類和含量,熱處理工藝可以參照碳鋼,但由于合金元素的影響,其熱處理溫度和時間可能需要適當調整。例如,含有鉻(cr)元素的低合金鋼,在淬火時,由于鉻元素提高了鋼的淬透性,淬火溫度可能比相同含碳量的碳鋼稍低。對于高合金鋼,如不銹鋼,主要目的可能是為了提高其耐腐蝕性和韌性。一般采用固溶處理(加熱到高溫使合金元素充分溶解,然后快速冷卻)和時效處理(在較低溫度下長時間保溫使合金元素析出,強化基體)的組合工藝,用于制造在腐蝕環(huán)境下使用的容器、管道等。
有色金屬及其合金
鋁及鋁合金常用的熱處理工藝是時效處理。例如,對于可熱處理強化的鋁合金,先進行固溶處理,將鋁合金加熱到一定溫度使合金元素充分溶解,然后快速冷卻,之后進行人工時效(在 100 - 200℃保溫一定時間)或自然時效,使鋁合金的強度和硬度得到提高,這種工藝常用于制造飛機機翼、汽車輪轂等鋁合金零部件。銅及銅合金的熱處理工藝包括退火和時效處理。退火主要用于消除加工過程中的應力,塑性,時效處理則用于提高強度,例如在制造銅合金的彈簧時,通過時效處理可以提高其彈性極限。
考慮零件的使用要求
力學性能要求
如果零件需要較高的強度和硬度,如、模具等,淬火和適當的回火工藝是關鍵。例如,高速具在制造過程中,需要經過高溫淬火和多次回火處理,淬火可以使獲得高硬度的馬氏體組織,多次回火可以消除淬火應力,提高韌性,使能夠承受高速切削時的沖擊力。如果零件需要良好的韌性和一定的強度,如汽車的減震器零件,采用中溫回火后的合金鋼比較合適,這樣可以在保證一定強度的同時,使零件具有良好的韌性,有效地吸收和緩沖震動。
耐腐蝕性要求
對于在腐蝕環(huán)境下使用的零件,如海洋平臺的結構件、化工設備等,選擇合適的不銹鋼或進行特殊的熱處理來提高耐腐蝕性。例如,對于奧氏體不銹鋼,采用固溶處理可以使合金元素充分溶解,提高其耐腐蝕性。如果是在含有氯離子的腐蝕環(huán)境下,還可以對不銹鋼進行鈍化處理(通過化學或電化學方法使表面形成一層鈍化膜),進一步增強其耐腐蝕性。
尺寸精度要求
對于尺寸精度要求高的零件,在選擇熱處理工藝時要考慮工藝對零件變形的影響。例如,在制造精密量具時,淬火冷卻速度要適當控制,避免因冷卻速度過快導致零件變形??梢圆捎梅旨壌慊穑ㄏ仍谏愿邷囟鹊睦鋮s介質中冷卻,然后在較低溫度的介質中冷卻)或等溫淬火(在等溫淬火鹽浴中冷卻并保溫一定時間,使奧氏體轉變?yōu)橄仑愂象w)等工藝,這些工藝可以減少零件的變形和開裂,保證尺寸精度。
結合加工工藝的前后順序
鍛造后的熱處理
在金屬零件鍛造后,由于鍛造過程中產生了較大的內應力,并且組織可能不均勻,通常需要進行退火或正火處理。例如,大型鍛件鍛造后進行完全退火,可以消除內應力,細化晶粒,組織的均勻性,為后續(xù)的機械加工和最終的熱處理做準備。
機械加工后的熱處理
機械加工后的零件如果需要提高硬度和強度,如經過粗加工后的模具,要進行淬火和回火處理。但在淬火前,要考慮加工余量是否足夠,因為淬火可能會導致零件變形,需要有一定的余量進行后續(xù)的精加工。而且,在機械加工后的熱處理后,可能還需要進行磨削等精加工工序,所以熱處理后的零件尺寸精度和表面質量要滿足后續(xù)加工的要求。
焊接后的熱處理
焊接后的零件由于焊接熱影響區(qū)的存在,組織和性能發(fā)生了變化,容易出現焊接應力集中和焊接變形等問題。對于一些重要的焊接結構,如壓力容器,焊接后需要進行消除應力退火處理,降低焊接應力,防止焊接裂紋的出現,提高焊接結構的可靠性。
電話:13901478882
傳真:
郵箱:139-0147-8882
地址:江蘇省南通市海安縣白甸鎮(zhèn)丁華工業(yè)園區(qū)