熱處理的作用就是提高材料的機(jī)械性能、消除殘余應(yīng)力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的,熱處理工藝可分為兩大類:預(yù)備熱處理和最終熱處理。
1 .預(yù)備熱處理
預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時(shí)效、調(diào)質(zhì)等。
( 1 )退火和正火退火和正火用于經(jīng)過(guò)熱加工的毛坯。含碳量大于 0.5% 的碳鋼和合金鋼,為降低其硬度易于切削,常采用退火處理;含碳量低于 0.5 % 的碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀,而采用正火處理。退火和正火尚能細(xì)化晶粒、均勻組織,為以后的熱處理作準(zhǔn)備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進(jìn)行。
( 2 )時(shí)效處理時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
為避免過(guò)多運(yùn)輸工作量,對(duì)于一般精度的零件,在精加工前安排一次時(shí)效處理即可。但精度要求較高的零件(如座標(biāo)鏜床的箱體等),應(yīng)安排兩次或數(shù)次時(shí)效處理工序。簡(jiǎn)單零件一般可不進(jìn)行時(shí)效處理。
除鑄件外,對(duì)于一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之間安排多次時(shí)效處理。有些軸類零件加工,在校直工序后也要安排時(shí)效處理。
( 3 )調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理,它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織,為以后的表面淬火和滲氮處理時(shí)減少變形作準(zhǔn)備,因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理。
由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好,對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序。
2 .最終熱處理
最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能。
( 1 )淬火淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因?yàn)樽冃巍⒀趸懊撎驾^小而應(yīng)用較廣,而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高、耐磨性好,而內(nèi)部保持良好的韌性、抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為提高表面淬火零件的機(jī)械性能,常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理。其一般工藝路線為:下料——鍛造——正火(退火)——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——表面淬火——精加工。
( 2 )滲碳淬火滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼,先提高零件表層的含碳量,經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度,而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時(shí)對(duì)不滲碳部分要采取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料)。由于滲碳淬火變形大,且滲碳深度一般在 0.5~ 2mm 之間,所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為:下料—鍛造—正火—粗、半精加工—滲碳淬火—精加工。
當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分采用加大余量后,切除多余的滲碳層的工藝方案時(shí),切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后,淬火前進(jìn)行。
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