鋼的熱(re)處理(li)是指將(jiang)鋼在固態下(xia)進行不同的加熱(re)、保(bao)溫和冷(leng)卻,以改變其組(zu)織,從而獲得所(suo)需性能的一種(zhong)工藝。
常用鋼的熱處(chu)理方法可(ke)作如下分類(lei):
熱處理的方法雖然很多,但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個階段組成的(見圖1-1),只是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。
1. 鋼的(de)退火與正(zheng)火
①. 鋼的退(tui)火
根(gen)據(ju)(ju)鋼的成(cheng)分和退火目的不同(tong),退火工(gong)藝有多(duo)種(zhong)。根(gen)據(ju)(ju)實際工(gong)程(cheng)施工(gong)的需(xu)要,現在著重(zhong)介紹完全退火和去(qu)應力退火。
完全退(tui)火主要用于亞共析碳鋼和(he)合金鋼的(de)(de)鑄件、鍛件、熱軋(ya)型材和(he)焊接結構件,其(qi)目的(de)(de)是(shi)細化晶粒,消除(chu)內(nei)應(ying)力和(he)組織上的(de)(de)缺陷,降(jiang)低硬度,為隨后的(de)(de)切(qie)削加工(gong)和(he)淬火、回火做好準備。
去應力(li)退火又稱(cheng)低溫退火,它主(zhu)要(yao)用于消除鑄件(jian)(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)(jian)、焊接件(jian)(jian)(jian)、冷沖壓件(jian)(jian)(jian)以及機械加(jia)工(gong)零(ling)件(jian)(jian)(jian)的(de)殘余應力(li),如果殘余應力(li)不消除,零(ling)件(jian)(jian)(jian)在加(jia)工(gong)中(zhong)或長期(qi)使用過程中(zhong)會引(yin)起變形,甚(shen)至產(chan)生(sheng)裂紋(wen)。
②. 鋼的正(zheng)火
正(zheng)火(huo)(huo)實際上是退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)的(de)(de)一個特例。正(zheng)火(huo)(huo)與退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)不(bu)同的(de)(de)是正(zheng)火(huo)(huo)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)快(kuai),過冷(leng)度(du)大,因(yin)此產生偽共(gong)析轉變(bian),使組(zu)織(zhi)中的(de)(de)珠光體(ti)量增多,片層間距變(bian)小。正(zheng)火(huo)(huo)與退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)后鋼(gang)件組(zu)織(zhi)的(de)(de)差(cha)別,引起(qi)性能上的(de)(de)不(bu)同:正(zheng)火(huo)(huo)后鋼(gang)件的(de)(de)強度(du)、硬度(du)、韌性都比退(tui)(tui)(tui)火(huo)(huo)后高,且塑性并不(bu)降低。正(zheng)火(huo)(huo)常用于低合金(jin)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)處理(li)。
2. 鋼的淬(cui)火與回火
①. 鋼的淬火
淬(cui)火(huo)是(shi)將鋼加熱到其相(xiang)變點(dian)溫度(du)(du)以上,并保持一定時間,使其組織(zhi)發生(sheng)變化,然后快(kuai)速冷卻,從而(er)使其組織(zhi)發生(sheng)轉變的(de)(de)熱處理工藝(yi)。經過淬(cui)火(huo)處理,能提高鋼的(de)(de)硬度(du)(du)和耐(nai)磨性。由于(yu)鋼件的(de)(de)工作(zuo)條件不同,要求的(de)(de)性能差別很大(da),因此,淬(cui)火(huo)后應進行適當的(de)(de)回火(huo),在不同的(de)(de)回火(huo)溫度(du)(du)下可(ke)獲(huo)得不同的(de)(de)組織(zhi),從而(er)使鋼件具備所(suo)要求的(de)(de)力學性能。
②. 鋼的回(hui)火
鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)回火(huo)(huo)是將淬火(huo)(huo)或正火(huo)(huo)后的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)件(jian)重(zhong)新加熱到(dao)某一(yi)選定(ding)溫(wen)(wen)度,并保持一(yi)段時間,然后以適(shi)當的(de)(de)(de)(de)速度冷卻至室溫(wen)(wen)。回火(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是獲(huo)得鋼(gang)(gang)件(jian)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)組織與(yu)性(xing)能,穩定(ding)鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)尺寸和(he)形(xing)態(tai),消除鋼(gang)(gang)件(jian)的(de)(de)(de)(de)內(nei)應力(li)。回火(huo)(huo)分低溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(150~200℃)、中溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(350~450℃)和(he)高溫(wen)(wen)回火(huo)(huo)(500~650℃),各有(you)(you)其(qi)不同的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)和(he)適(shi)用范圍,尤(you)其(qi)是高溫(wen)(wen)回火(huo)(huo),使(shi)鋼(gang)(gang)件(jian)具有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)強度和(he)硬度,又有(you)(you)較好的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。
淬火(huo)和高溫(wen)回火(huo)合在一起也(ye)稱為(wei)調質處理,主要用于重要的結構零件,特別是(shi)在交變載荷下(xia)工作的機械零件,如連(lian)桿、軸(zhou)類等。