热处理的四种方法为:
(1)将型盒置于室温水中,慢慢加热,使水温在1~2小时内升至沸点,维持15分钟,让其自然冷却。
(2)将型盒置于70℃恒温水中,维持1.5小时,然后升至沸点,再维持30分钟,让其自然冷却。
(3)将型盒置于温水中,30分钟内加热至沸点,维持30分钟,让其自然冷却。
(4)将型盒置于冷水中,慢慢加热至65℃,维持1小时,再加热至沸点,再维持30分钟,让其自然冷却。
常见的热处理工艺主要包括以下几类,每种工艺通过控制加热、保温和冷却过程来改变材料的组织结构和性能:
1. 退火(Annealing)
目的:消除内应力、细化晶粒、改善加工性能或为后续热处理做准备。
工艺:加热到临界温度以上,缓慢冷却(如炉冷)。
应用:铸件、锻件或冷加工后的金属软化。
2. 正火(Normalizing)
目的:细化晶粒、提高强度和韧性,改善切削性能。
工艺:加热到临界温度以上,空冷(冷却速度比退火快)。
应用:低碳钢预处理或中碳钢的最终热处理。
3. 淬火(Quenching)
目的:大幅提高硬度和强度,但会降低韧性。
工艺:加热到临界温度以上,快速冷却(水、油或聚合物介质)。
应用:刀具、轴承等高硬度要求的零件。
4. 回火(Tempering)
目的:消除淬火后的脆性,平衡强度与韧性。
工艺:淬火后重新加热到较低温度(150-650℃),空冷。
应用:淬火后的必经工序,如弹簧、轴类零件。
5. 调质处理(Quenching + Tempering)
目的:获得良好的综合力学性能(高强度+高韧性)。
工艺:淬火后高温回火(500-650℃)。
应用:重要结构件如连杆、螺栓等。
6. 表面热处理
表面淬火(如感应淬火、火焰淬火):
仅对表层快速加热并淬火,保持芯部韧性,用于齿轮、轴颈等。
化学热处理:
通过渗入元素改变表层成分,常见工艺包括:
渗碳(Carburizing):提高表层含碳量,适用于低碳钢(如齿轮)。
渗氮(Nitriding):表层形成氮化物,提高硬度和耐磨性(如模具)。
碳氮共渗(Carbonitriding):兼顾渗碳和渗氮的优点。
7. 时效处理(Aging)
自然时效:室温下放置,使残余应力释放。
人工时效:加热到较低温度(如铝合金100-200℃)以析出强化相。
应用:铝合金、镁合金等有色金属强化。
8. 固溶处理(Solution Treatment)
目的:溶解合金中的第二相,形成过饱和固溶体。
工艺:加热到高温后快速冷却(如水淬)。
应用:不锈钢、铝合金的预处理(常配合时效使用)。
9. 其他特殊工艺
球化退火(Spheroidizing):使碳化物球化,改善高碳钢切削性能。
去应力退火:低温加热(低于临界温度),消除加工应力。
选择依据
热处理工艺需根据材料成分(如钢的含碳量)、零件用途(耐磨性、韧性要求)及后续加工需求综合选择。例如:
高碳工具钢:淬火+低温回火(高硬度)。
结构钢:调质处理(均衡性能)。
表面耐磨零件:渗碳或渗氮。