鋼的(de)熱(re)處(chu)理是指(zhi)將鋼在固態下進行(xing)不同的(de)加熱(re)、保(bao)溫和冷卻,以改(gai)變其(qi)組織,從而獲(huo)得所需性能(neng)的(de)一種工藝。
常用鋼的熱處理方法可作如下分類(lei):
熱處理的方法雖然很多,但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個階段組成的(見圖1-1),只是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。
1. 鋼的退火與正火
①. 鋼的退火
根據(ju)鋼的成分(fen)和退(tui)火目的不同,退(tui)火工藝有多種。根據(ju)實際工程(cheng)施工的需要,現在著重介紹(shao)完全退(tui)火和去應力退(tui)火。
完(wan)全退火主要(yao)用于(yu)亞共析碳鋼和(he)合金鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材(cai)和(he)焊接(jie)結構(gou)件,其目的是細化晶(jing)粒,消(xiao)除內應力和(he)組織上的缺陷,降低(di)硬(ying)度,為(wei)隨(sui)后的切削加工和(he)淬火、回火做好(hao)準備。
去應力退(tui)火又稱低(di)溫退(tui)火,它主(zhu)要(yao)用于消除鑄件、鍛件、焊(han)接件、冷沖壓(ya)件以及(ji)機(ji)械加工(gong)(gong)零(ling)件的殘(can)余(yu)(yu)應力,如果(guo)殘(can)余(yu)(yu)應力不消除,零(ling)件在(zai)加工(gong)(gong)中或長期使用過程中會引起變(bian)形,甚(shen)至(zhi)產生(sheng)裂(lie)紋。
②. 鋼的正火
正(zheng)(zheng)火實際(ji)上是(shi)退火的(de)(de)一(yi)個(ge)特例(li)。正(zheng)(zheng)火與(yu)退火不同的(de)(de)是(shi)正(zheng)(zheng)火的(de)(de)冷卻(que)速度(du)(du)快,過冷度(du)(du)大(da),因此產生偽共析轉變,使(shi)組(zu)織(zhi)中的(de)(de)珠光體量增多,片層(ceng)間距變小。正(zheng)(zheng)火與(yu)退火后(hou)(hou)鋼件(jian)組(zu)織(zhi)的(de)(de)差別,引起性能上的(de)(de)不同:正(zheng)(zheng)火后(hou)(hou)鋼件(jian)的(de)(de)強度(du)(du)、硬度(du)(du)、韌性都比退火后(hou)(hou)高,且塑性并(bing)不降低(di)。正(zheng)(zheng)火常用于低(di)合金(jin)鋼的(de)(de)熱處理。
2. 鋼的淬火與回火
①. 鋼(gang)的(de)淬火
淬火(huo)是將鋼(gang)加(jia)熱(re)(re)到其相變點溫度(du)以上,并保持一定時間(jian),使(shi)其組織發生(sheng)變化(hua),然后快(kuai)速冷卻,從而使(shi)其組織發生(sheng)轉變的熱(re)(re)處理(li)工藝。經過淬火(huo)處理(li),能提(ti)高鋼(gang)的硬度(du)和耐磨性。由于鋼(gang)件(jian)的工作條(tiao)件(jian)不(bu)同,要求的性能差(cha)別很大,因此,淬火(huo)后應進行適當的回火(huo),在不(bu)同的回火(huo)溫度(du)下(xia)可(ke)獲得不(bu)同的組織,從而使(shi)鋼(gang)件(jian)具(ju)備(bei)所要求的力學性能。
②. 鋼的(de)回火(huo)
鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)回(hui)火(huo)是將(jiang)淬火(huo)或正火(huo)后的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)件重新(xin)加熱到某一選定(ding)溫(wen)(wen)度(du),并保持一段時間,然后以適當(dang)的(de)(de)(de)速(su)度(du)冷卻(que)至室溫(wen)(wen)。回(hui)火(huo)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是獲得鋼(gang)(gang)件需(xu)要的(de)(de)(de)組織與(yu)性(xing)能(neng),穩(wen)定(ding)鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)尺寸和形態,消(xiao)除鋼(gang)(gang)件的(de)(de)(de)內應力。回(hui)火(huo)分低溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)(150~200℃)、中溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)(350~450℃)和高溫(wen)(wen)回(hui)火(huo)(500~650℃),各有其不同的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)和適用范圍(wei),尤其是高溫(wen)(wen)回(hui)火(huo),使鋼(gang)(gang)件具有一定(ding)的(de)(de)(de)強度(du)和硬(ying)度(du),又有較好的(de)(de)(de)塑性(xing)和韌性(xing)。
淬火和高溫回火合(he)在一起(qi)也稱為(wei)調質處理,主要(yao)用于(yu)重要(yao)的結構(gou)零件,特別(bie)是在交變載荷下(xia)工作的機械(xie)零件,如連桿(gan)、軸類等。