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淬火:將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻,使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝
回火:將經(jīng)過(guò)淬火的工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間,隨后用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝
鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過(guò)程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為 ,以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較為廣泛。一般情況下只能產(chǎn)生在非淬透性件中的弧裂,雖以整體快速冷卻為必要的形成條件,可是它的真正形成原因,卻不在快速冷卻(包括馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi))本身,而是淬火件局部位置(由幾何結(jié)構(gòu)決定),在高溫臨界溫度區(qū)內(nèi)的冷卻速度顯著減緩,因而沒(méi)有淬硬所致。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
調(diào)質(zhì)處理quenchingand tempering:一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。所以,溫度的檢測(cè)十分重要,在整個(gè)過(guò)程的溫度變化趨勢(shì)也顯得十分重要,導(dǎo)致在熱處理的過(guò)程中必須對(duì)溫度的變化進(jìn)行記錄,可以方便以后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,也可以查看到底是哪段時(shí)間溫度沒(méi)有達(dá)到要求。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織,它的機(jī)械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān),一般在HB200-350之間。
氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。它是利用氨氣在加熱時(shí)分解出活性氮原子,被鋼吸收后在其表面形成氮化層,同時(shí)向心部擴(kuò)散。為保證整個(gè)截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強(qiáng)的淬火介質(zhì),以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。氮化通常利用專門設(shè)備或井式滲碳爐來(lái)進(jìn)行。適用于各種高速傳動(dòng)精密齒輪、機(jī)床主軸(如鏜桿、磨床主軸),高速柴油機(jī)曲軸、閥門等。
氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄,并且較脆,因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織,所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。為了達(dá)到淬火的目的,通常必須加速零件在高溫段內(nèi)的冷卻速度,并使之超過(guò)鋼的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。鋼在氮化后,不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。氮化處理溫度低,變形很小,它與滲碳、感應(yīng)表面淬火相比,變形小得多
熱處理操作人員,包括熱處理工藝人員應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)知識(shí)如下。
① 金屬學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí):晶體結(jié)構(gòu)初步知識(shí)、結(jié)晶和同素異構(gòu)初步知識(shí)、相圖和杠桿定律、固體金屬擴(kuò)散的初步知識(shí)。比較重要的知識(shí)是鐵碳(Fe-Fe3C)相圖知識(shí)。
② 金屬熱處理原理知識(shí):熱處理金相組織的種類有珠光體、奧氏體、索氏體、貝氏體、馬氏體、魏氏體。各類熱處理轉(zhuǎn)變曲線的讀圖和使用方法,尤其是冷卻轉(zhuǎn)變曲線CCT圖。
③ 化學(xué)熱處理的基本知識(shí):化學(xué)熱處理過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)、工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響、常用氣氛的組成。
④ 合金結(jié)構(gòu)鋼、工具模具鋼、軸承鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬等各類鋼種的基本知識(shí);熱處理缺陷的產(chǎn)生原因和預(yù)防方法。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的整個(gè)工藝過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的因素能做出事前判斷。返修品的處理措施。
⑤ 常用輔助材料的基本知識(shí):各類鹽、淬火油、反氧化脫碳涂料、石棉等工藝材料知識(shí)的掌握。
⑥ 熱處理常用設(shè)備:加熱設(shè)備、冷卻設(shè)備、附屬設(shè)備(校直、噴砂、冷處理、液氮、制氮機(jī))、真空泵、熱工儀表、檢測(cè)硬度計(jì)等的使用、性能、安全規(guī)程、耐火材料知識(shí),筑爐知識(shí)。
⑦ 火花鑒別知識(shí)。
⑧ 電工學(xué)的基本知識(shí)。
⑨ 機(jī)械識(shí)圖的知識(shí)。
⑩ 熱處理質(zhì)量管理體系知識(shí)。
? 安全文明生產(chǎn)知識(shí)。