1、熱處理術(shù)語介紹：(1)熱處理設(shè)備的電熱爐可以用金屬發(fā)熱體或非金屬發(fā)熱體產(chǎn)生熱源。其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛，可廣泛用于退火、正火、淬火、回火、滲碳和碳氮共滲。主要金屬加熱元件包括鎳鉻熱線(最常見，最高使用1200)，鉬硅合金和純金屬如鎢和鉬；非金屬加熱元件包括碳化硅(最常見，可加熱至1600)、鑭和石墨棒(可在真空或保護(hù)氣氛下加熱至2000)。燃燒爐采用氣體燃料或液體燃料作為熱源，熱處理溫度可達(dá)800-1200。常見的氣體燃料包括天然氣、液化石油氣和天然氣；液體燃料包括重油、燈油和輕油。燃燒爐的熱對流效果很好，尤其是低溫加熱的均勻性很好；然而，燃燒爐容易產(chǎn)生環(huán)境污染物，如燃燒噪音、灰塵顆粒

2、、硫氧化物和氮氧化物，這是其主要缺點(diǎn)。鹽浴爐鹽浴爐設(shè)備便宜，加熱速度快，被處理零件表面氧化程度低，適用于小工件的熱處理。具有適當(dāng)?shù)柠}余量，可用于淬火加熱、滲碳、氮化和滲硫等表面處理。常用的鹽浴類型包括：(1)200-500使用的低溫鹽主要是硝酸鹽或亞硝酸鹽；(2)使用450-950之間的中溫鹽，主要是氯化鈉、氯化鈣和碳酸鈉的混合鹽；(3)在950-1250的溫度范圍內(nèi)使用的大多數(shù)高溫鹽是氯化鋇。氣氛爐氣氛爐是在一個(gè)密閉的爐體內(nèi)，并引入適當(dāng)?shù)臍夥者M(jìn)行各種處理，如輝光熱處理，滲碳，滲碳和氮化和燒結(jié)。這種爐子可分為間歇式和連續(xù)式，加熱形式采用電加熱，油或氣體在加熱管中燃燒進(jìn)行間接加熱。真空爐稱為真空

3、爐，一般真空度約為10-2至10-4毫米汞柱。真空爐熱處理后的工件可防止鋼表面氧化脫碳，表面質(zhì)量更好。帶冷卻裝置的真空爐可以在惰性氣體或油中冷卻，也可以在淬火油中淬火，但隨著工件體積的增加，熱處理成本會(huì)大大增加。高頻熱處理設(shè)備高頻熱處理設(shè)備主要利用感應(yīng)電流對工件必要的表面零件進(jìn)行加熱，并進(jìn)行必要的淬火、回火等熱處理工序，以獲得工件芯部表面硬度高、韌性好的表面特性。該裝置主要包括高頻發(fā)生器、加熱線圈和工件運(yùn)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。感應(yīng)加熱加熱效率高，能在很短的時(shí)間內(nèi)加熱到高溫，獲得優(yōu)良的硬化層；只有這種熱處理技術(shù)會(huì)受到工件形狀的很大影響，而且不是每個(gè)工件都適合高頻熱處理技術(shù)。流化床的基本原理是利用流動(dòng)的固體

4、顆粒(如氧化鋁粉末和沙子)進(jìn)行加熱或冷卻。它具有高傳熱速率(加熱速率約為一般熱輻射傳導(dǎo)的8倍)和表面清潔效果的雙重優(yōu)點(diǎn)，可用于正火、退火、淬火、沃斯回火和大麻回火等熱處理工序。(2)材料試驗(yàn)和觀察淬透性淬透性是指鋼在經(jīng)過一些淬火和硬化處理后能夠硬化的程度，因此也被稱為淬透性。硬化能量越大，鋼在相同淬火條件下硬化得越深，但硬化能量越大并不意味著鋼可以通過淬火獲得更大的硬度。鋼的硬化能特性受以下因素影響：(1)鋼的化學(xué)成分；(2)東方體淬火前的晶粒尺寸；(3)鋼的凝固溫度(即鋼的淬火溫度)；(4)碳化物分布和成分均勻性等其他因素也會(huì)影響鋼的硬化能力。臨界直徑所謂的臨界直徑是指當(dāng)鋼的中心部分的微觀結(jié)

5、構(gòu)經(jīng)過一定的淬火方法淬火后剛好形成50%火星顆粒材料時(shí)的直徑布氏硬度試驗(yàn)布氏硬度試驗(yàn)主要使用直徑為10毫米的鋼球和不同的載荷來測試硬度性能。3000Kgf的負(fù)荷通常用于鋼材，縮寫為HB(10/3000)；1000Kgf的負(fù)載通常用于銅和鋁等合金材料，縮寫為HB(10/1000)；對于輕合金和軟金屬，使用500Kgf的載荷，縮寫為HB(10/500)。布氏硬度試驗(yàn)會(huì)在試件表面造成非常明顯的壓痕，因此常被視為破壞性試驗(yàn)，但其硬度值測試結(jié)果受鋼材表面氧化皮的影響較小，因此硬度值具有相當(dāng)?shù)拇硇?。洛氏硬度試?yàn)洛氏硬度試驗(yàn)有廣泛的應(yīng)用，從極薄的薄板到相當(dāng)大的工件，從軟鋁銅合金材料(HRB)到淬火和回火鋼

6、(HRC)。常用的HRB秤系統(tǒng)使用直徑為1/16英寸的鋼球壓頭，外加100千克的載荷(小載荷為10千克，大載荷為90千克)；HRC秤采用頂角為120、尖端半徑為0.2毫米的菱形錐體，外加150千克的負(fù)載(小負(fù)載為10千克，大負(fù)載為140千克)；對于HRA秤，使用與HRC相同的壓頭，但負(fù)載為60千克(10千克小負(fù)載加50千克大負(fù)載)。維氏硬度試驗(yàn)維氏硬度試驗(yàn)使用一個(gè)對角線為136的鉆石方錐作為壓頭，通過壓頭產(chǎn)生的壓痕對角線來測量材料的硬度。維氏硬度試驗(yàn)中使用的載荷從1千克到120千克，取決于試件的硬度和厚度，但最常用的是10千克、30千克和50千克。這種硬度測試特別適用于厚度非常薄、表面硬化或電

7、鍍的材料。肖氏硬度試驗(yàn)肖氏硬度試驗(yàn)不同于前三種硬度試驗(yàn)方法，肖氏硬度試驗(yàn)是用一個(gè)下端嵌有金剛石的小圓錘從一定高度落下，沖擊水平工件的表面，通過其落下后的回彈高度來確定材料的硬度值。該試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是試件表面幾乎無痕跡，輕便，便于攜帶和使用，可應(yīng)用于大型鑄件和其他工件；缺點(diǎn)是錘端容易變形，所以要隨時(shí)注意校準(zhǔn)工作。拉伸試驗(yàn)用拉伸試驗(yàn)機(jī)測定鑄件的屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、伸長率和面積收縮率，了解鑄件的基本力學(xué)性能。必要時(shí)，還可以測量鑄件的比例極限、彈性極限和彈性系數(shù)。測試時(shí)，先將試件兩端的固定端點(diǎn)固定在試驗(yàn)機(jī)的上下夾具上，選擇應(yīng)變率，然后緩慢施加試驗(yàn)機(jī)的載荷，直至試件在張力下斷裂。屈服點(diǎn)處的計(jì)算載荷和最大

8、載荷被重新用于計(jì)算鑄造材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。在測量斷裂樣品的伸長率后，鑄件的伸長率和面積收縮由斷裂部分的面積計(jì)算。沖擊試驗(yàn)中常用的沖擊試驗(yàn)方法包括夏比沖擊試驗(yàn)和伊佐德沖擊試驗(yàn)。該試驗(yàn)主要是評價(jià)材料的韌性，即試樣被沖擊破壞所需的能量稱為沖擊值。測試方法是將沖擊錘設(shè)置在固定位置，將沖擊試件固定在支撐臺上，讓沖擊試件自由下落，擊碎試件，記錄沖擊錘的角度。通過錘的原始角度和撞擊后的角度之差，我們可以計(jì)算出擊碎試件所需的能量，即試件的撞擊值。用顯微鏡觀察金屬表面微觀結(jié)構(gòu)的方法稱為金相顯微觀察，它可分為宏觀和微觀試驗(yàn)。宏觀組織測試一般是指用肉眼或放大鏡觀察組織少于20次的方法，包括硫印法、宏觀蝕刻法、

9、斷口檢查法等，微觀組織測試方法通常是用金相顯微鏡觀察微觀組織100次以上。通常，用金相顯微鏡觀察的樣品應(yīng)先研磨成平面，然后拋光成鏡面，最后用化學(xué)溶液蝕刻，這樣觀察表面就會(huì)出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)。滲透檢測行業(yè)通常使用滲透劑和成像溶液來檢測表面缺陷，如熱處理工件的淬火裂紋和氣孔檢驗(yàn)程序如下：(1)去除附著在工件表面的油污，清洗并干燥；(2)將工件浸入滲透液中或?qū)B透液完全涂覆在工件表面；(3)浸泡一段時(shí)間后，清洗并去除附著在工件表面的滲透物；(4)將工件浸入顯影液中。如果有裂紋等缺陷，滲透液會(huì)由于毛細(xì)作用從內(nèi)部被吸出，從而在工件表面形成。在黑暗中通過紫外線照射觀察熒光滲透物。超聲波探傷法利用超聲波從工件垂直

10、照射到工件上。通過觀察超聲波的衰減狀態(tài)和反射波形，可以檢查工件中缺陷的位置和大小。主要設(shè)備包括：適當(dāng)頻率的超聲波振動(dòng)裝置、反射波顯示裝置、攜帶或檢測超聲波的探頭等。磁粉探傷是利用鋼鐵材料的磁化原理產(chǎn)生磁力線，然后吸收磁粉形成連續(xù)的磁粉線，從而檢查熱處理工件表面淬火微裂紋、氣孔等缺陷。在這種測試方法中，首先需要對工件進(jìn)行磁化，常用的磁化方法有通電法、橫移法、磁極法、線圈法和極間法等。因此，磁粉檢測方法不能用于未磁化的材料，如不銹鋼和高錳鋼。接下來，將磁粉涂在工件表面。當(dāng)磁力線集中在裂紋和氣孔等缺陷上時(shí)，磁粉會(huì)漂浮或不連續(xù)，從而可以檢查裂紋和氣孔等缺陷的位置。(3)鋼的熱處理均勻化退火簡稱均勻化。

11、它也被稱為擴(kuò)散退火，因?yàn)樗窃诟邷叵麻L時(shí)間加熱，以充分?jǐn)U散內(nèi)部化學(xué)成分。加熱溫度因鋼的類型而異。大型鋼錠通常在1200-1300均勻化，高碳鋼在1100-1200均勻化，鍛鋼或軋制鋼在1000-1200均勻化。完全退火處理完全退火處理是將亞共析鋼加熱到Ac3溫度以上3050，將過共析鋼加熱到Ac1溫度以上50左右，并在該溫度下保持足夠長的時(shí)間，使其成為單相組織(亞共析鋼)或伍斯特郡和滲碳體碳的混合組織，然后通過爐內(nèi)冷卻使鋼軟化，以獲得鋼的最佳延展性和細(xì)晶粒組織。球化退火球化退火的主要目的是通過熱處理將鋼材料中的層狀或網(wǎng)狀碳化物凝結(jié)成球，從而提高鋼的切削性能和加工塑性，特別是對于高碳工具鋼。常用

12、的球化退火處理包括：(1)在鋼的A1溫度上下反復(fù)加熱冷卻數(shù)次，使A1變形析出的雪清碳鐵繼續(xù)在球化碳化物上生長；(2)加熱到鋼的A3或Acm以上的溫度，在初始碳化物完全溶解在東方中后淬火，然后根據(jù)上述方法進(jìn)行球化。通過碳化物的球化，可以提高鋼淬火后的韌性，防止淬火裂紋，提高鋼淬火和回火后的力學(xué)性能，延長鋼的使用壽命。軟化退火軟化退火熱處理的熱處理程序是將工件加熱到600-650(低于A1溫度)，保持一段時(shí)間，然后空冷。其主要目的是再次軟化加工硬化的工件，恢復(fù)其原始韌性，以便進(jìn)一步加工。這種熱處理方法經(jīng)常在冷加工過程中重復(fù)，因此也稱為工藝退火。大多數(shù)金屬經(jīng)過冷加工后，材料的強(qiáng)度和硬度會(huì)隨著加工量的

13、增加而增加，從而導(dǎo)致材料的延性和脆性降低。如果需要進(jìn)一步加工，必須先進(jìn)行軟化退火熱處理，然后才能繼續(xù)加工。松弛退火松弛退火熱處理的主要目的是消除由鍛造、鑄造、機(jī)械加工或焊接引起的殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力經(jīng)常導(dǎo)致工件強(qiáng)度降低和長期變形，并對材料的韌性和延展性產(chǎn)生不利影響。因此，放松安娜莉松弛退火的熱處理程序是將工件加熱到A1點(diǎn)以下的適當(dāng)溫度，并保持一段時(shí)間(不像軟化退火熱處理那樣長)，然后緩慢冷卻至室溫。應(yīng)特別注意加熱速度慢，特別是對于大型物體或形狀復(fù)雜的工件，否則弛豫退火的效果會(huì)大大降低。正火處理正火熱處理有兩個(gè)重要作用：一是細(xì)化工件的晶粒，提高材料的力學(xué)性能；另一個(gè)目的是調(diào)節(jié)軋制或鑄造結(jié)構(gòu)中碳

14、化物的尺寸或分布，使得碳化物在隨后的熱處理過程中能夠容易地溶解在材料中，從而改善材料的可加工性并使材料均勻。在正火熱處理的熱處理程序中，工件被加熱到高于A3(亞共析鋼)或Acm(過共析鋼)點(diǎn)溫度(即正火溫度)30-60的高溫，并保持一段時(shí)間。當(dāng)材料變成均勻的東方磁場后，它被放在空氣中冷卻。每隔25毫米厚度保持溫度30分鐘，即可估算出標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間。正火熱處理可分為兩步正火、恒溫正火和二次正火。淬火淬火處理的主要目的是快速冷卻鋼，以獲得具有高硬度的火星粒狀結(jié)構(gòu)。鋼的淬火處理有三個(gè)不可缺少的要素，即：(1)在伍斯特郡地區(qū)加熱一段時(shí)間(即伍斯特郡轉(zhuǎn)變)；(2)冷卻時(shí)避免波體變形；(3)通過使鋼產(chǎn)生巨大的

15、體積或韌性來硬化鋼。淬火處理可分為兩個(gè)程序，一是加熱；一個(gè)是冷卻。通常，加熱溫度也稱為淬火溫度或沃斯田凝固溫度，它根據(jù)不同的熱處理鋼而變化。亞共析鋼的淬火溫度高于Ac3溫度30-60，而共析鋼和過共析鋼的淬火溫度高于Ac1溫度30-60。冷卻時(shí)，應(yīng)分為兩個(gè)階段。從加熱爐中取出的鋼片應(yīng)在氬變質(zhì)前冷卻到臨界區(qū)，并應(yīng)盡快冷卻；在氬以下的溫度區(qū)，需要緩慢冷卻，否則很容易造成鋼的淬火裂紋或淬火變形。這個(gè)溫度區(qū)也被稱為危險(xiǎn)區(qū)?；鼗鹛幚硗ǔＴ诖慊鹛幚砗筮M(jìn)行，以消除淬火處理的不利影響，保持和發(fā)揮淬火效果。其主要目的是使淬火產(chǎn)生的顯微組織變形或沉淀更加穩(wěn)定(形成回火的巨塊)，降低殘余應(yīng)力，改善相關(guān)的力學(xué)性能(提

16、高材料的延展性)。不同的回火溫度將產(chǎn)生機(jī)械強(qiáng)度和延展性的不同組合。一般來說，回火溫度大多低于600。由于回火溫度較高，任何鋼都會(huì)表現(xiàn)出快速軟化的趨勢。此時(shí)，碳化物將逐漸凝結(jié)和球化，肥料顆粒將再結(jié)晶并生長成連續(xù)的基體，這是軟化的主要原因。回火脆化回火處理應(yīng)避免產(chǎn)生回火脆化的幾個(gè)溫度范圍。這些脆性溫度范圍因鋼的類型而異，包括：(1)270至350脆化(也稱為低溫回火脆化或脆化)，大多數(shù)碳鋼和低合金鋼在此溫度范圍內(nèi)脆化；(2)脆化在400-550時(shí)，通常結(jié)構(gòu)合金鋼會(huì)在此溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生脆化；(3)475脆化(尤其是鉻含量超過13%的化肥顆粒系統(tǒng)不銹鋼)；(4)500-570脆化。當(dāng)工具鋼或高速鋼在此溫度范圍內(nèi)加熱時(shí)，會(huì)析出均勻分布的碳化物，產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)，但也容易造成脆性。大麻淬火處理的主要目的是減小工件在淬火過程中內(nèi)外溫度的巨大差異，使工件內(nèi)外在較低溫度下產(chǎn)生麻場整體變形，從而避免淬火裂紋，在不損失任何淬火硬度的情況下使淬火變形最小化。主要操作程序是淬火馬鋼回火處理馬鋼回火處理是將鋼淬火到馬鋼和馬鋼之間的熱浴中。經(jīng)過長時(shí)間的保溫，過冷合金沃斯田體的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R田粒狀體，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳碌捻g性體。在該熱處理之后，回火處理是不必要的，并且可以降低一般淬火和回火的尖銳程度；最終的結(jié)構(gòu)是一種回火的聚晶彌散體和韌性的混合物，因此它具有高硬度和高韌性的結(jié)合。主要缺點(diǎn)是保持恒溫需要很長