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【行業(yè)】冷卻是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少

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金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分,而是通過(guò)改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學(xué)成分,賦予或改善工件的使用性能。

工藝過(guò)程

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程,有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接,不可間斷。

金屬加熱時(shí),工件暴露在空氣中,常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度,是保證熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時(shí)間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時(shí),還須在此溫度保持一定時(shí)間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時(shí)間稱(chēng)為保溫時(shí)間。

采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí),加熱速度極快,一般就沒(méi)有保溫時(shí)間,而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(cháng)。

冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。

工藝分類(lèi)

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類(lèi)。根據加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類(lèi)又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類(lèi)繁多。

整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,獲得需要的金相組織,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝,即熱處理的“四把火”。

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