【不锈钢热处理工艺】常用热处理工艺概念解析及应用

2018-1-30 11:00:34      点击:

【不锈钢热处理工艺】常用热处理工艺概念解析及应用

名称

代号及标注实例

说明

应用

退火

Th

加热到临界温度以上3050(一般是710715℃,个别合金钢是800900),保温一段时间,然后缓慢冷却(一般在炉中冷却)

消除铸、锻、焊零件的内应力;降低硬度,便于切削加工;细化金属晶粒,改善组织;增加韧性。

正火

Z

加热到临界温度以上3050℃,保温一段时间,然后在空气中冷却,冷却速度比退火为快。

用来处理低、中碳结构钢及渗碳零件。

细化晶粒;增加强度与韧性;改善切削加工性;为淬火或球化退火作好显微组织准备。

淬火

C62(淬火后回火至HRC6065)

Y35(油冷淬火后回火至HRC3040)

加热到临界温度以上,保温一段时间后,再在冷却剂(水、盐水、油,个别材料在空气)中急速冷却,使其得到高硬度。

用于高、中碳钢

提高硬度和强度极限;提高耐磨性

会引起内应力使钢变脆,所以淬火后必须回火。

回火

回火

将淬火后的钢件重新加热到临界温度以下某一温度,保温一段时间,然后冷却到室温。

高碳钢制的工具、量具、刃具用低温(150250)回火,弹簧用中温(270450)回火。

消除淬火后的脆性和内应力,提高其塑性和冲击韧性。

调质

T235(调质至HB220250)

淬火后在450650℃进行高温回火,称为调质。

获得高的韧性和足够的强度,获得较高的综合机械性能。

表面淬火

火焰淬火

H54(火焰淬火后,回火至HRC5258)。用火焰或高频电流将零件表面迅速加热至临界温度以上,急速冷却。

提高零件表面的硬度及耐磨性,而心部保持一定的韧性,使零件既耐磨又能承受冲击,常用来处理齿轮等。

高频淬火

G52(高频淬火后,回火至HRC5055)

渗碳淬火

S0.5-C59(渗碳层深0.5,淬火硬度HRC5662)

在渗碳剂中加热到900950℃,停留一定时间,将碳渗入钢表面,深度约为0.52mm,再淬火后回火。

提高钢件耐磨性能、表面强度、抗拉强度及疲劳极限等。适用于低碳、中碳(C<0.40%)结构钢的中小型零件。

氮化

D0.3-900(氮化深度0.3,硬度大于HV850)

500600℃通入氮气的炉子里加热,向钢的表面渗入氮原子的过程。氮化层为0.0250.8mm,氮化时间需4050h

提高耐磨性能、表面硬度、疲劳极限和抗蚀能力。适用于合金钢、碳钢、铸铁件,如机床主轴、丝杠以及在潮湿碱水和燃烧气体介质的环境工作的零件。

氰化

Q59(氰化淬火后,回火至HRC5662)

820860℃炉内通入碳和氮,保温12h,使钢件的表面同时渗入碳、氮原子,可得到0.20.5mm的氰化层。

增加表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片零件和刀具等。

时效

时效处理

机件精加工之前,加热到100160℃,保温1040h。对铸件也可用天然时效(放在露天中一年以上)

消除内应力和稳定形状,用于量具、精密丝杠、床身导轨、床身等。

冰冷处理

冰冷处理

将淬火钢继续冷却到室温以下的处理方法。

进一步提高硬度、耐磨性,并使其尺寸趋于稳定。

发蓝发黑

发蓝或发黑

将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化,使金属表面形成一层氧化铁所组成的保护性薄膜。

防腐蚀、美观。

用于一般连接的标准件和其他电子类零件。

硬度

HB(布氏硬度)

材料抵抗硬物压入其表面的能力称“硬度”。根据测定的方法不同,可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

用于经退火、正火、调质的零件及铸件的硬度检验。

HV(维氏硬度):用于薄层硬化零件的硬度检验。

HRC(洛氏硬度):用于经淬火回火及表面渗碳、渗氮等处理的零件的硬度检验。

 

金属的表面处理

  表面处理是在金属表面增设保护层的工艺方法。它起着防蚀、装饰和改善表面的机械物理性能(耐磨、导电、绝缘、反光等方面的能力)等作用。

  1. 钢零件的保护层

  (1)镀锌。镀锌零件在空气中有良好的耐蚀性,且其费用低廉,应用广泛。为了避免使钢件直接与铝、镁或铜合金接触,也使用镀锌法保护。锌本色日久变暗,故不作装饰之用。

  (2)镀镉。镀镉件比镀锌件稳定,在海水及其蒸汽中有很强的耐蚀性。镉层柔软,且有弹性,对零件贴合封严极为有利,但不耐磨。镉盐有毒且稀少,宜慎用。

  (3)镀铬。铬层耐蚀并耐磨,镀铬也用于修复零件表面磨损了的表面,外观美,能耐潮湿大气、碱、硝酸和多种气体的腐蚀作用。镀铬层孔隙大,故单层镀铬可靠性差,因此,镀铬前一般先以镀铜或镀镍作为底层。

  (4)镀镍。镍在大气、海水,尤其在碱中有良好的抗蚀性。镍层抛光后外表美观。

  (5)发蓝(发黑)。使钢件表面形成一层氧化膜。发蓝主要用于良好大气条件下工作的零件,涂油可提高其防护性能。氧化膜极薄,对粗糙度和尺寸精度影响很小,所以常用于尺寸精确或需黑色表面的零件。

  2. 铝、镁合金保护层

  镁、铝合金进行表面处理的主要方法是阳极化,即将零件作为直流电路的阳极,进行氧化处理。阳极化可提高铝、镁合金的防蚀和耐磨能力。由于这样处理时,还可将氧化膜染成黄、黑、蓝、红、绿或紫色,所以它也是带有装饰性的处理方法。

  3. 铜合金的保护层

  铜合金的保护层基本上与钢相似,可以镀锌、镉、铬、镍或锡等,还可予以钝化处理,使铜合金表面形成氧化膜。