常用热处理方法的目的及实际应用:钢在固态下加热到一定温度,在这个温度下保持一定时间,然后以一定冷却速度冷却到室温,以获得所希望的组织结构和工艺性能,这种加工方法称为热处理。热处理在机械制造业中占有十分重要的地位。 一、退火 1、 定义 将钢加热到适当温度并保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺称为退火。 2、 目的 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;②细化晶粒,均匀钢的组织及成分, 改善钢的性能或为以后的热处理作准备;③消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。 常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 (1) 完全退火 将钢完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的工艺称为完全退火。它可 降低钢的强度,细化晶粒,充分消除内应力。 完全退火主要用于中碳钢及低、中碳合金结构钢的锻件、铸件等。 (2) 球化退火 为使钢中碳化物呈球状化而进行的退火称为球化退火。它不但可使材料硬度低,便于切 削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时工件的变形和开裂倾向小。 球化退火适用于共析钢及过共析钢,如碳素工具钢,合金工具钢、轴承钢等。 (3) 去应力退火 为了去除由于塑性变形、焊接等原因造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火 称为去应力退火。 工艺是:将钢加热到略低于A1的温度(一般取600℃~650℃),经保温缓慢冷却即可。在去应力退火中,钢的组织不发生变化,只是消除内应力。 零件中存在内应力是十分有害的,如不及时消除,将使零件在加工及使用过程中发生变形,影响工件的精度。此外,内应力与外加载荷叠加在一起还会引起材料发生意外的断裂。因此,锻造、铸造、焊接以及切削加工后(精度要求高)的工件应采用去应力退火,以消除加工过程中产生的内应力。
焊道连接: 一条完整的焊缝,由于受焊条长度限制需用若干根焊条焊接而成,这就出现了焊道连接问题。为了保证焊道连接质量,使焊道连接均匀,要求焊工在焊道连接时选用恰当的方式并熟练掌握。焊道连接有四种方式。 第一种,接头方法是在先焊焊道弧坑前面约10mm处引弧,拉长电弧移到原弧坑2/3处,压低电弧,焊条做微微转动,待填满弧坑后即向前移动进入正常焊接。 第二种,要求先焊焊道的起头处要略低一些,连接时在先焊焊道的起头稍前处引弧,并稍微拉长电弧,将电弧移到先焊焊道起头处,压低电弧,覆盖熔合好端头处即向前移动进入正常焊接。第三种,是后焊焊道从接头的另一端引弧,焊到前焊道的结尾处,焊接速度略慢,以填满焊道的弧坑,然后以较快焊速再略向前熄弧。第四种,是后焊焊道结尾与先焊焊道起头相连,再利用结尾时的高温重复熔化先焊焊道的起头处,将焊道焊平后拉长电弧收尾。
二、 正火 1. 定义 将钢材或加热到AC3或Acm以上30℃~50℃,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却的热处理工 艺称为正火。 2. 目的 正火与退火的目的基本相同,但正火的冷却速度比退火稍快,故正火钢的组织较细,它的强度、 硬度比退火钢高。 正火主要用于普通结构零件,当力学性能要求不太高时可作为最终热处理。 三、淬火 1、 定义 将钢件加热到AC3或 AC1以上某一温度,保持一定时间,然后以适应速度冷却(达到或大于临 界冷却速度),以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 2、 目的 是把奥氏体化的钢件淬火成马氏体,从而提高钢的硬度、强度和耐磨性,更好地发挥钢材的 性能潜力。但淬火马氏体不是热处理要求的最终组织。因此在淬火后,必须配以适当的回火。淬火马氏体在不同的回火温度下,可以获得不同的力学性能,以满足各类工具或零件的使用要求。 四、回火 1、 定义 钢件淬火后再加热到AC1点以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺 称为回火。 2、 淬火处理所获得的淬火马氏体组织很硬、很脆,并存在大量的内应力,而易于突然开裂。因此,淬 火后必须经回火热处理才能使用。 3、 目的 ○1减少或消除工件淬火时产生的内应力,防止工件在使用过程中的变形和开裂;○2通过回火 提高钢的韧性,适当调整钢的强度和硬度,使工件达到所要求的力学性能,以满足各种工件的需要; ○3稳定组织,使工件在使用过程中不发生组织转变,从而保证工件的形状和尺寸不变,保证工件的精度。