CNC On-machine Measurement Quality Service Provider
為使金屬工件具(jù)有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處(chù)理工藝往往是必不(bú)可(kě)少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯(xiǎn)微組織複雜,可以通過熱處理予以控製,所以鋼鐵的(de)熱處理(lǐ)是金屬(shǔ)熱處理的主要內容。
另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。
熱處理(lǐ)一(yī)般不(bú)改變工件的形狀和整體的化學成分(fèn),而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表麵的化(huà)學成分(fèn),賦予或改善工(gōng)件的(de)使用性能。其特點是改善工件(jiàn)的內在質量,而這一般不是肉眼(yǎn)所能看到的。
熱處理的作用就(jiù)是提高(gāo)材料的機械性能、消(xiāo)除殘餘應力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的(de)目的,熱處理工藝可(kě)分為兩大類:預備熱處理和最終熱處理。
1.預備熱處理
預備熱處理的目的是改善加工性能(néng)、消除內應力和為最終熱處理準備良好的金相組(zǔ)織。其熱處理(lǐ)工藝有退火、正火、時效(xiào)、調質等。
(1)退火和(hé)正火
退火(huǒ)和正火用於經過熱加工的毛坯(pī)。含碳量大於0.5%的碳鋼和(hé)合金鋼,為降低其硬度易於(yú)切削,常采用退火(huǒ)處理;含碳量低於0.5%的(de)碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過低切削時粘刀,而采用正火處(chù)理。退火和正火(huǒ)尚(shàng)能細化晶粒、均勻(yún)組織,為以後的熱處理作準備。退(tuì)火和正火常安排在毛坯製(zhì)造之後、粗加工之前進行。
(2)時效處理
時效處理主要用於消除毛坯製造和機械加工中產生的(de)內(nèi)應(yīng)力。
為避(bì)免(miǎn)過多運輸工作量,對於一般精度的零件,在精加工前安排一次(cì)時(shí)效處理即可。但精度要求(qiú)較高的零件(jiàn)(如座標鏜床的箱體等),應(yīng)安排(pái)兩次或數次時效處理工序。簡單(dān)零件一般可不(bú)進行時效處理。
除鑄件(jiàn)外,對於一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為(wéi)消除加工中產生的內應力,穩定零件加工精度(dù),常在粗加工、半精加工(gōng)之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工,在(zài)校直工序後也要安排時效處理。
(3)調質
調質即是在淬火後進行高溫回(huí)火處(chù)理,它(tā)能獲得均勻細致的(de)回火(huǒ)索氏體組織,為(wéi)以(yǐ)後的表麵淬火和滲氮處理時減(jiǎn)少變形作準備,因(yīn)此調質也可作為預備熱處理。
由於調(diào)質後零件的(de)綜合力學性能較好,對某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理(lǐ)工序。
2.最終熱處理
最終熱處理的目的(de)是提高硬度、耐磨(mó)性和強(qiáng)度等力學性能。
(1)淬火
淬火有表麵淬火和整(zhěng)體淬火。其中表麵淬火因為變形、氧化及脫(tuō)碳較小而應用較廣,而且表麵淬火還具有外(wài)部強度高、耐磨性好,而內部保持良好的韌性、抗衝擊力強的優點。為提高表麵淬火(huǒ)零件的(de)機械性能,常需進行調質或正火等熱(rè)處理作為(wéi)預備熱處理。其一般工藝路線為:下料--鍛造(zào)--正火(退火)--粗加工--調質--半精加(jiā)工--表麵淬(cuì)火--精加工。
(2)滲碳淬火
滲碳淬火適用於低碳鋼(gāng)和低合金鋼,先提(tí)高零件表層的含碳量,經淬火後使表層獲得高的(de)硬度,而心部仍保持(chí)一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局(jú)部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要采(cǎi)取防滲措施(shī)(鍍銅(tóng)或鍍防滲材料(liào))。由於滲碳(tàn)淬火變(biàn)形(xíng)大,且滲碳深度一般在0.5~2mm之間,所以滲碳工序一般安排在半(bàn)精加工和精加工之間。
其工藝路線一般為:下料-鍛造-正火-粗、半精加工(gōng)-滲碳淬火-精加工。
當局部(bù)滲碳零件的(de)不滲(shèn)碳部分采用加(jiā)大餘量(liàng)後,切(qiē)除多(duō)餘的滲碳層(céng)的工藝方(fāng)案時,切除多餘滲碳層的工序應安排在滲碳後,淬火前進行。
(3)滲氮處理
滲氮是使氮原(yuán)子滲入金屬表麵獲得一層含氮化(huà)合物的處理方法。滲(shèn)氮層可以提高零件表麵的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由於滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較薄(báo)(一般不超過0.6~0.7mm),滲氮工序應盡量靠後安排,為減小滲氮時的變形(xíng),在切削後一般需進行消(xiāo)除應力的高溫回火(huǒ)。