金属材料的热处理.doc

金属材料的热处理 退火：将工件缓慢加热至所需要的温度，并在该温度下保温一段时间，然后缓慢冷却到一定温度出炉，再在空气中冷却。其目的是： ●减低硬度，改善切削加工性能。 ●改善机械性能。 ●增加塑性或恢复经冷加工硬化后的塑性。 ●细化晶粒，使组织均匀。 ●为淬火做准备。 ●消除内应力。 正火：将工件加热至相温度（如钢为Ac3或Acm以上30～50° 温一段时间后，再在空气中冷却。其目的是： ● 消除内应力。 ●细化晶粒，均匀组织。 ●改善不合理组织。 获得一定的机械性能，改善切削加工性能。 淬火：将工件加热至一定温度，然后急剧冷却，阻止奥氏体向珠光体转变，使其转变为具有高硬度的马氏体组织。其目的是： ●增加工件的硬度和耐磨性。 ●为获得一定机械性能先进行淬火再进行回火，以控制回火。 ●温度的高低来达到所需的机械性能（弹性模量、强度、韧性）。 ●为改变金属某些物理及化学性质。 钢的淬透性：工件在淬火时，由表及里的淬硬层（指淬成1/2马氏体部位的深度）。 淬硬性（可慢性）：是指钢淬火后能否硬化的性质。 等温淬火：将工件自加热炉中取出后，淬入一定温度的盐浴中，并使其等温转变为所需要的组织。 火焰表面淬火：是将工件的表面，用强烈的火焰迅速加热到临界温度以上（Ac3以上20～100°C），并立即冷却，使其表面具有高的硬度，而心部具有足够的强度与韧性。其特点是： 设备简单，易推广。 可在工件任何部位淬硬，而不影响其它部分。 淬火后工件变形小。表面清洁无氧化、脱碳现象。 不易准确控制表层加热温度。 电解液中加热表面淬火：工件浸入电解液中作为负极，通电后在工件表面产生大量氢气泡并形成气膜，将工件与电解液隔开，由于气体是不良导体，气膜成为电阻体，当有很大的电流通过时，产生大量的热，使工件浸入电解液中的部分迅速被加热，随即予以快速冷却，使工件表面淬硬。其特点是： 生产率高，易自动化。 成本低，质量优。 需一套功率较大的高压直流电发生装置。而且工件加热不均匀。 高（中）频感应加热表面淬火：利用高频电磁感应的“集肤现象”使工件表面迅速冷却，并使其表面淬硬。其特点是： 硬度比一般淬火高2～3（HRC）”活性氮化”,分气体软氮化和液体软氮化。 气体软氮化多采用含碳、氮的有机化合物，如尿素、甲酰胺等，在加热时分解为软氮化气体，使活性氮、碳原子渗入工件表面。 液体氮化实际上是采用无毒的氰化盐，在低温时的氰化（碳氮共渗）处理。其目的为： 提高工件表面硬度和耐磨性。 提高工件抗疲劳强度和减低缺口敏感性。 有一定的耐腐蚀性。 离子氮化：在真空容器中，工件为阴极，离子氮化炉壁为阳极，在高压直流电场作用下，当炉内通入氨气或分解氨气时，即可被电离，氮的正离子快速冲向工件（阴极），轰击需氮化的工件表面，放出大量热能，伴有辉光放电现象，使工件表面被加热到氮化温度。此时氮的正离子，在工件（阴极）获得电子后，变为氮原子而渗入工件表面，由于仅在工件表面加热，因此工件的较深处温度并不高，工件变形较小，因此常用于较长的工件。 渗元素处理： 渗锌：在高温（950～1050°C）下，通过化学剂的扩散，将铝金属原子渗入工件表面，使工件获得高温下的抗氧性能。 渗铬：在高温（950～1050°C）下，通过化学剂的扩散，将铬金属原子原子渗入工件表面，在扩散层中a-Fe被铬饱和，使工件获得高的抗氧化和耐磨性。 渗硅：在高温（950～1050°C）下，通过化学剂的扩散，将硅原子渗入工件表面，在扩散层中a-Fe被硅饱和，使工件获得高硬度和高耐磨性。 渗硼：将工件置于含硼原子的介质中，加热至一定温度，使硼原子渗入工件表面，使工件具有高硬度（可达1200～2000HV）和高耐磨性，同时在硫酸、盐酸和碱内具有抗腐蚀性。常用于内燃机中的汽缸套、活塞等零件。 硫化：在一定的温度下，在硫化铁的作用下，将硫渗入到金属表面，与其它渗金属不同，它并未提高硬度，而是大大地降低分子“咬合”力的作用，避免零件的摩擦咬合现象。 发黑（发蓝）：是在很浓的碱和氧化剂中加热、氧化，是金属表面生成一层带有磁性的Fe3O4薄膜，其颜色可为蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等。其组织细密，厚度一般为0.6～0.8um左右。其目的为： 工件表面能防锈。 使工件表面美观、有光泽。 消除淬火过程中的内应力作用。 金属材料的腐蚀和防腐：金属材料在室温或高温条件下，抵抗各种腐蚀性截止对它进行化学侵蚀的能力，称金属材料的化学性能，它包括金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性。 金属材料的腐蚀类型：按腐蚀破坏特征不同分类。 一般腐蚀：又称均匀腐蚀，连续腐蚀，总腐蚀。腐蚀在金属内外表面上均匀分布，使截面减小，最终使零件破坏。这种腐蚀危害性较小，对金属的机械性能影响不大。 晶间腐蚀：腐蚀沿金属内部晶间边缘进行。这种腐蚀通常不引起金属外形的变化，但使金属的结构和机械性能急