㈠ 工件不经过调质能否直接进行表面淬火
可以
但是如果产品是锻造或铸造成型的话,高频前最少需要进行一次正火或退火
这样组织晶粒会均匀细小
㈡ 表面淬火都有哪些方式方法
表面淬火仅使钢铁工件的表面得到淬火的一种表面热处理工艺。目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度,而心部仍具有较高的韧性。常用于轴类、齿轮类等零件。操作时利用快速加热的方法使工件表层奥氏体化,然后立即淬火使表层组织转变为马氏体,心部组织基本不变。表面淬火后一般进行低温回火。根据加热方法不同,可分为感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等,其中以前两种方法应用最广。
加热用的能源通常有电磁感应加热,火焰加热,电接触加热及在电解液中加热;并可采用更高密度的能源,如电子束、激光、电弧等。能源提供的能量密度越高,则表面加热和淬硬层越薄。
1、电磁感应加热表面淬火
铁磁性物质的工件处在交变磁场中时,会因感应而在内部产生电流。这种电流在微小区域内形成回路,称之为涡流。涡流电流强度与交变磁场磁通变化率和工件材质有关。涡流在工件中仅集中在表层,有所谓“集肤效应”。表面电流最大,向内逐渐降低。电流值保持表面电流I0的1/e以上的厚度称为“电流透入深度”(e为自然对数的底)。钢铁材料在居里温度(磁性转变温度,中碳钢约为724℃)以上由于导磁率的突然变化,电流透入深度(△)急剧增大。当被加热材料与感应器条件相同时,△值取决于感应器中交变电流的频率(f),对于钢铁材料,△≌500/(mm)。因此要根据淬火层厚度的要求选择电流频率。常用的感应加热用交流电源有3种:(1)高频。200~300kHz,采用电子管式高频振荡电源,淬硬层厚度一般为1~3mm。(2)中频。500~800Hz,采用中频发电机或可控硅变频装置电源,淬硬层厚度一般为6~8mm。(3)工频。一般工业频率50Hz,采用加热变压器电源,由工业电网供电,淬硬层厚度一般为10~20mm,其电流透入深度则可达50~70mm,适于大件的表面淬火。
电磁感应加热表面淬火通常是将工件置于一加热感应圈内,感应圈通入交变电流以形成交变磁场。感应圈多用铜管制成,可以是单圈或多圈的,管内通入冷却水防止工作时升温。加热和喷冷淬火可采用连续和断续两种方式,皆可在图1机构上实现。喷水圈设在加热器的下方,在连续式加热-喷冷时,工件在自旋转(使加热均匀)的同时向下移动,表面各部位依次加热和淬冷;在断续式加热-喷冷时,工件自旋转时位置不变,待一定面积被加热到淬火温度时,迅速下降并喷水冷却。
表面淬火时的加热温度取决于钢的成分(临界点)、原始组织和加热速度。加热速度一般在50~500℃/s之间,属快速加热。由于钢在快速加热时奥氏体形成的动力学的特点,在加热速度、加热温度、钢的原始组织和淬火后组织、性能几方面之间具有如图2所示的关系。Ⅱ区为最佳规范,既具有细晶粒,又具有高硬度。Ⅰ区加热不足,晶粒虽细小,但加热时奥氏体形成不充分,淬火硬度不足。Ⅲ区为加热过度,晶粒长大,硬度也因残留奥氏体较多而略有下降。
2、火焰加热表面淬火
将工件置于氧-乙炔(也可用天然气等)火焰中,表面快速加热至淬火温度后喷水淬冷。火焰温度一般为3000℃左右。本法设备简单,常用于小批、单件生产或零部件的维修。其设备包括:(1)喷嘴。氧-乙炔按一定比例混合,在相当高的压力下从喷嘴小孔喷出并被点燃。喷嘴的布置,一般按工件表面制成仿形状。(2)淬火机床。固定工件和喷嘴位置,并可控制工件(或喷嘴)的旋转和移动。(3)燃烧控制装置。保证氧-乙炔气有稳定的混合比和喷出压力。
3、电接触加热表面淬火
利用触头(铜或石墨材质)和工件的接触电阻,低电压、大电流,使触点温度迅速上升。将触点以一定速度移过工件表面,即可将表层加热至淬火温度,并在工件自身的冷却下淬硬。本法简易可行,适于大件的局部表面淬火。
4、电解液加热表面淬火
以工件作阴极,置于电解液中(常用5%~20%碳酸钠水溶液),以电解槽为阳极,通入200~300V直流电。由于电解作用使阴极(工件)表面形成一层氢气膜。氢气膜具有大的电阻,温度迅速升高,并将工件表面加热到淬火温度。停电后电解液将工件淬冷。本法适用于大批量生产工件的局部表面淬火。
㈢ 请问各位大虾,工件表面淬火后是否需要发黑处理
最好不要选择发黑处理。此类钢中含有铬,可以发黑但有困难。这类钢材进行发黑处理后,往往得到红黑相间的表面,或发红,不是很好看。
㈣ 某工件上φ80mm孔表面淬火后需进一步加工,应选择的加工方法是
应该是需要打磨和抛光了吧
㈤ 表面淬火与淬火对工件的影响是否相同为什么
表面淬火的目的在于获得高硬度,高耐磨性的表面,而心部仍然保专持原有的良好韧性,属常用于机床主轴,齿轮,发动机的曲轴等。表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热,使钢件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
㈥ 表面淬火的加热是哪些过程呢
同时加热淬火。淬火工件表面一次同时加热到淬火温度,然后喷水或浸入淬火介质中冷却。它专适用于较小面积的属表面淬火,也适用于大批量生产,便于实现自动化。旋架淬火法。工件在加热和冷却过程中旋转,可使工件加热均匀。适用于圆柱形或圆盘形工件的表面淬火。摆动淬火法。靠喷嘴在工件上面来回摆动,以扩大加热面积。当欲加热部分表面均匀达到加热温度时,采用和同时加热法一样的方法冷却淬火。它适用于较大面积、淬硬层深度较深的工件表面淬火。推进淬火法。火焰喷嘴连续沿工件表面欲淬火部位向前推进加热,喷水器随后跟着喷水冷却淬火。它适用于导轨、机床床身的滑动槽等淬火。周边连续淬火法。火焰喷嘴和喷水器沿着淬火工件的周边做曲线运动来加热工件周边和冷却。这种方法的主要缺点是开始加热淬火区与最终淬火加热区相遇时要产生软带。火焰淬火时,沿工件截面产生温度梯,它与火焰给热速度有关。供给热量的速度越大,温度梯度越大,加热至淬火温度以上的层深越浅,淬硬层也越浅,反之亦然。
㈦ 工件常用表面淬火工艺是什么
并不是一味的提高硬度和耐磨性
要知道硬度提高了的确是提高了耐磨性回
但是脆性也随之提高答了
玻璃的硬度非常高
但是脆的要命
回火主要有两个目的
第一
淬火后的工件由于热应力和相变应力造成的内应力很大回火可以减少或消除淬火后工件的内应力减少工件变形
稳定工件尺寸和形状
第二就是淬火后的马氏体是不稳定组织在常温下会慢慢的分解
且硬度高脆性大
我们通过回火获得
一定强度和韧性的稳定的组织
要硬度高可以低温回火强度下降不了多少但是韧性可以提高
且可以在以后的使用过程中保证工件尺寸稳定
㈧ 工件常用表面淬火工艺是什么
表面淬火工艺方法
通过不同的热源对工件进行快速加热,当零件表层温度达到临界点以上(版此时工权件心部温度处于临界点以下)时迅速予以冷却,这样工件表层得到了淬硬组织而心部仍保持原来的组织。为了达到只加热工件表层的目的,要求所用热源具有较高的能量密度。根据加热方法不同,表面淬火可分为感应加热(高频、中频、工频)表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火等。工业上应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火。
㈨ 热处理的热工艺
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。
加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,近而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬火介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆,为了及时消除脆性,一般需要及时回火。
为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是前者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、盐类介质或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。
例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性 ;齿轮采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。 一、退火的种类
退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后慢慢冷却的热处理工艺。
钢的退火工艺种类很多,根据加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火,又称为相变重结晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火(均匀化退火)等;另一类是在临界温度以下的退火,包括再结晶退火及去应力退火等。按照冷却方式,退火可分为等温退火和连续冷却退火。
1. 完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,它是将钢件或钢材加热至Ac3以上20~30℃,保温足够长时间,使组织完全奥氏体化后缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
2. 球化退火
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
3. 去应力退火
去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
4.不完全退火是将钢加热至Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~ACcm(过共析钢)之间,经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
二、淬火时,最常用的冷却介质是盐水,水和油。盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
三、钢回火的目的
1.降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
2.获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性、塑性。
3.稳定工件尺寸
4.对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。 1.退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火、去应力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组 织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
2.正火:指将钢材或钢件加热到或 (钢的上临界点温度)以上,30~50℃保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的 力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。
3.淬火:指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一 定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬 火工艺有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组 织准备等。
4.回火:指钢件经淬硬后,再加热到 Ac1 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。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
5.调质:指将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
6.渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 因为金属工件的加热、冷却等操作,需要十几个甚至几十个动作来完成。这些动作内在真空热处理炉内进行,操作人员无法接近,因此对真空热处理电炉的自动化程度的要求较高。同时,有些动作,如加热保温结束后,金属工件进行淬火工序须六、七个动作并且要在15秒钟以内完成。这样敏捷的条件来完成许多动作,很容易造成操作人员的紧张而构成误操作。因此,只有较高的自动化才能准确、及时按程序协调。
金属零件进行真空热处理均在密闭的真空炉内进行,严格的真空密封众所周知。因此,获得和坚持炉子原定的漏气率,保证真空炉的工作真空度,对确保零件真空热处理的质量有着非常主要的意义。所以真空热处理炉的一个关键问题,就是要有可靠的真空密封构造。为了保证真空炉的真空性能,真空热处理炉结构设计中必须道循一个基本原则,就是炉体要采用气密焊接,同时在炉体上尽量少开或者不开孔,少采用或者避免采用动密封结构,以尽量减少真空泄露的机遇。安装在真空炉体上的部件、附件等如水冷电极、热电偶导出装置也都必须设计密封构造。
大部分加热与隔热材料只能在真空状态下使用。真空热处理炉的加热与隔热衬料是在真空与高温下工作的,因而对这些材料提出了耐高温,辐射成果好,导热系数小等要求。对抗氧化性能要求不高。所以,真空热处理炉广泛采用了钽、钨、钼和石墨等作加热与隔热构料。这些材料在大气状态下极易氧化,因此,普通热处理炉不能采用这些加热与隔热材料。
水冷装置:真空热处理炉的炉壳、炉盖、电热元件、水冷电极、中间真空隔热门等部件,均在真空、受热状态下工作。在这种极为不利的条件下工作,必须保证各部件的结构不变形、不损坏,真空密封圈不过热、不烧毁。因此,各部件应该根据不同的情况设置水冷装置,以保证真空热处理炉能够正常运行并有足够的利用寿命。
采用低电压大电流:真空容器内,当真空空度为几托一lxlo-1托的范围内时,真空容器内的通电导体在较高的电压下,会产生辉光放电现象。在真空热处理炉内,严重的弧光放电 会烧毁电热元件、隔热层等,造成重大事故和损失。因此,真空热处理炉的电热元件的工作电压一般都不超过80一100伏。同时在电热元件结构设计时要采取有效办法,如尽量避免有尖端的部件,电极间的间距不能太小,以防止辉光放电或者弧光放电的产生。 根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:
(一)低温回火(150-250度)
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。
(二)中温回火(250-500度)
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。
(三)高温回火(500-650度)
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。 精密复杂模具的变形原因往往是复杂的,但是我们只要掌握其变形规律,分析其产生的原因,采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的,也是能够控制的。一般来说,对精密复杂模具的热处理变形可采取以下方法预防。
(1)合理选材。对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。
(2)模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。
(3)精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。
(4)合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。
(5)在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。
(6)对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。
(7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。
(8)在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。
另外,正确的热处理工艺操作(如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等)和合理的回火热处理工艺也是减少精密复杂模具变形的有效措施。 退火 热处理
硫化 热处理
硬化 热处理
消除应力 热处理
㈩ 哪些零件适于进行表面淬火表面淬火的目的是什么
钢铁零件的表面淬火多用于机床传动齿轮、机床主轴、内燃机曲轴、凸轮轴以及其他内的零件,其使用的容材料为中碳钢或中碳低合金钢等,在进行正火或调质处理后,进行表面的淬火+低温回火处理。这些零件在工作过程中,其服役条件为弯曲交变载荷或扭转交变载荷作用,既要求表面耐磨性好,同时又能承受冲击作用,可以长期安全可靠地运行。
根据上述要求,零件经过表面淬火后,表层组织为回火马氏体组织,硬度在50HRC以上,故具有良好的耐磨性,由于回火马氏体的比容比原始组织比容小,因此零件淬火后的表层存在压应力的作用,可使零件的弯曲抗力和疲劳抗力显著提高。而心部组织为细片状珠光体或回火索氏体组织,可确保具有良好的综合力学性能。
另外冷轧辊一类对耐磨以及接触疲劳抗力有一定要求的工件,多用高碳钢制造,进行表面淬火后可较好满足其力学性能的需要。