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熱處理是將材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),來控制其性能的一種綜合工藝過程。
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。(2)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理,厚薄不要太懸殊,形狀要對稱,對于變形較大模具要掌握變形規(guī)律,預(yù)留加工余量,對于大型、精密復(fù)雜模具可采用組合結(jié)構(gòu)。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,早是采用木炭和煤作為熱源,進而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制,且無環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。
整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。1863年,英國金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,內(nèi)部會發(fā)生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達到或接衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為終熱處理。淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷
鋁合金熱處理特點
:
眾所周知,對于含碳量較高的鋼,經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度,而塑性則
很低。然而對鋁合金并不然,鋁合金剛淬火后,強度與硬度并不立即升高,至于
塑性非但沒有下降,反而有所上升。但這種淬火后的合金,放置一段時間,強度
和硬度會顯著提高,
而塑性則明顯降低。
淬火后鋁合金的強度、
硬度隨時間增長
而顯著提高的現(xiàn)象,稱為時效。時效可以在常溫下發(fā)生,稱自然時效,也可以在
高于室溫的某一溫度范圍(如
100
~
200
℃)內(nèi)發(fā)生,稱人工時效。