金屬熱處理

過熱現(xiàn)象

一、過熱現(xiàn)象我們知道熱處理過程中加熱過熱較易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。

1.一般過熱：加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過熱籌備可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。

2.斷口遺傳：有過熱籌備的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶接口，而冷卻時這些夾雜物又會沿晶接口析出，受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。

3.粗大籌備的遺傳：有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體籌備的鋼件重新奧氏化時，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為籌備遺傳性。要清理粗大籌備的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。

二、過燒現(xiàn)象 加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時形成龜裂。過燒籌備無法恢復(fù)，只能報廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。

三、脫碳和氧化 鋼在加熱時，表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。 加熱時，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點。 為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢)、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性) 四、氫脆現(xiàn)象 高度度鋼在富氫氣氛中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理(如回火、時效等)也能清理氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。

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退火

1.完全退火和等溫退火

完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡稱為退火，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的較終熱處理，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。

2.球化退火

球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具，量具，模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備。

3.去應(yīng)力退火

去應(yīng)力退火又稱低溫退火(或高溫回火)，這種退火主要用來清理鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予清理，將會引起鋼件在一定時間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。淬火

淬火時，較常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點，但卻易使工件變形嚴(yán)重，甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比非常大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火�；鼗�

1.降低脆性，清理或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不及時回火往往會使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。

2.獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。

3.穩(wěn)定工件尺寸

4.對于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火(或正火)后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。爐型的選擇

爐型應(yīng)依據(jù)不同的工藝要求及工件的類型來決定

1.對于不能成批定型生產(chǎn)的，工件大小不相等的，種類較多的，要求工藝上具有通用性、多用性的，可選用箱式爐。

2.加熱長軸類及長的絲桿，管子等工件時，可選用深井式電爐。

3.小批量的滲碳零件，可選用井式氣體滲碳爐。

4.對于大批量的汽車、拖拉機(jī)齒輪等零件的生產(chǎn)可選連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線或箱式多用爐。

5.對沖壓件板材坯料的加熱大批量生產(chǎn)時，較好選用滾動爐，輥底爐。

6.對成批的定型零件，生產(chǎn)上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐(推桿爐或鑄帶爐)

7.小型機(jī)械零件如：螺釘，螺母等可選用振底式爐或網(wǎng)帶式爐。

8.鋼球及滾柱熱處理可選用內(nèi)螺旋的回轉(zhuǎn)管爐。

9.有色金屬錠坯在大批量生產(chǎn)時可用推桿式爐，而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環(huán)加熱爐。加熱缺點及控制

以上是金屬熱處理的基本要點，希望對大家有幫助。

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