17.注意:①要把鋼的淬透性和淬硬性區(qū)別開,淬硬性是指鋼在淬火后能夠達到的最高硬度,反鋼的硬化能力,主要取決于鋼的碳含量。
②要吧鋼的淬透性與具體淬火條件下工件的淬透層深度區(qū)別開,同一鋼種在同一奧氏體化條件下,其淬透性是相同的,但是,水淬比油淬的淬透層深,小件比大件的淬透層深,這并不意味著同一種水淬比油淬的淬透性大。
方法:結(jié)構(gòu)鋼末端淬透性實驗法最常用。
18.淬火缺陷及其防止:①變形與開裂:在淬火冷卻過程中,由于工件內(nèi)外溫差而導(dǎo)致熱脹冷縮不一致,由此而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力,除此之外,在組織轉(zhuǎn)變過程中,由比熱容的變化而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為組織應(yīng)力。
熱應(yīng)力和組織應(yīng)力是形成淬火應(yīng)力的根源。
、谟捕炔蛔悖褐腹ぜ陷^大區(qū)域內(nèi)的硬度達不到技術(shù)要求。
形成缺陷的原因:淬火介質(zhì)冷卻能力不足;淬火加熱溫度過低或保溫時間短,淬火組織中存在珠光體或鐵素體;表面脫碳降低了鋼的淬硬性。
對于硬度不足的工件,可以重新淬火,但在淬火前,應(yīng)進行一次退火、正火、或高溫回火以消除淬火應(yīng)力,防止在重新淬火的過程中產(chǎn)生更大的變形甚至開裂。
③氧化與脫碳:鋼在加熱時,鐵和合金元素與氧化性介質(zhì)作用在工件表面生成氧化物餓現(xiàn)象稱為氧化。
脫碳是指鋼在加熱時,鋼表層中的碳與周圍介質(zhì)中氧、二氧化碳等發(fā)生化學反應(yīng),生成含碳氣體逸出鋼外,使鋼表層含碳量下降。氧化會使工件尺寸減小,表面粗糙度增加。
脫碳會降低鋼的表面硬度、耐磨性和抗疲勞能力。氧化脫碳還會增加淬火開裂傾向。
為了防止,通常采用脫氧良好的鹽浴加熱、保護氣體加熱、真空加熱、高溫短時加熱等。
19.淬火鋼的回火:強度、硬度降低,韌性、塑性升高。
回火:鋼件淬硬后,再加熱到Ac1點以下的某一溫度、保溫一點時間后冷卻到室溫的熱處理過程。
20.回火分類:①低溫回火(150-250):回火馬氏體,硬度58-64HRC具有較高強度、硬度及耐磨性。
②中溫回火(350-500):回火托氏體,硬度為35-45HRC,由鐵素體基體和碳化物顆粒組成。具有很高的彈性極限,較高強度、中等的硬度和韌性。
、鄹邷鼗鼗(500-650):回火索氏體,硬度為200-330HBW,油鐵素體和粒狀碳化物組成,具有良好的綜合力學性能。
21.習慣上將高溫回火加淬火稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)一般作為最終熱處理,但也可以作為表面淬火和化學熱處理的預(yù)備熱處理,以保證表面和心部不同的性能要求。第一類回火脆性(250-350);第二類回火脆性(450-650)。
22.鋼的表面熱處理:僅對鋼的表層進行熱處理以改變其組織性能的工藝。最常用的的是表面淬火加回火。
鋼的表面淬火是通過快速加熱,使鋼的表層奧氏體化,在心部組織尚未發(fā)生相變時立即予以淬火冷卻,使表層獲得硬而耐磨的馬氏體組織,心部仍保持原來的塑性和韌性較好的退火、正火、或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織。
表面淬火加熱可采用:感應(yīng)加熱、火焰加熱、激光加熱等。(頻率:①高頻:50-300KHZ ②中頻:1-10 ③工頻:50HZ)。多用于中碳鋼和中碳低合金鋼,如45、49Cr、40MnB。
感應(yīng)加熱表面淬火優(yōu)點:加熱速度快、時間短,表面氧化、脫碳較小,生產(chǎn)率較高;表層局部加熱,工件變形小;淬火組織為細隱晶馬氏體,表面硬度較高脆性低;表層獲得馬氏體后,表層膨脹,造成殘留壓應(yīng)力,提高疲勞強度;可用于生產(chǎn)流水線,工藝質(zhì)量穩(wěn)定。
23.鋼的化學熱處理:把鋼制零件放在含欲滲元素的活性介質(zhì)中加熱到預(yù)定的溫度,保溫一定時間,使該元素滲入到工件表層中,從而改變表層的成分、組織和性能。
、黉摰臐B碳:為了增加鋼件表層的碳含量和獲得一定的碳濃度梯度,將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫,使碳原子滲入到鋼件表層。
、诟鶕(jù)滲碳劑的不同,滲碳方法分:固體、氣體、液體滲碳。
③滲碳層的表面碳含量在0.8%-1.1%之間為好,尤其在0.85%-1.05%之間最好。
④表面碳含量低,則不耐磨且疲勞強度也較低;反之,則滲碳層變脆,易出現(xiàn)壓碎剝落。
、蒌摻(jīng)滲碳淬火、低溫回火后表面硬度可達58-64HRC,耐磨性好,心部韌性好。適用于重載、磨損、沖擊條件下工件的零件。
24.鋼的滲氮:在一定溫度下使活性氮原子滲入到工件表面。目的:更大提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。
25.氣體滲碳與氣體滲氮比較:①滲氮溫度低,心部不發(fā)生相變,零件變形小。②滲氮后,具有高耐磨性和熱硬性。③滲氮后,不再進行熱處理,只進行磨削和拋光。④滲氮時間長,工藝較復(fù)雜,滲氮層薄。
26.碳氮共滲:同時向零件表面滲入碳和氮。
27.預(yù)備熱處理:退火、正火、調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)作為預(yù)備熱處理,主要是為了保證表面淬火或化學熱處理零件心部的力學性能和為易變形零件最終熱處理組織準備。鍛造-正火或退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-表面熱處理或滲氮。
28:最終熱處理的工序位置:①整體淬火:鍛造-正火或退火-粗加工、半精加工-淬火+回火-精加工。
②表面淬火:鍛造-正火或退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-半精加工-表面淬火、回火-精加工。
③整體滲氮:鍛造-正火-粗加工-滲碳-半精加工-表面淬火、回火-精加工。
、芫植繚B氮:鍛造-正火-粗加工-滲碳-去局部滲氮層-淬火、回火-精加工。
鍛造-正火-機加工-鍍銅-滲碳-淬火、回火-退銅-精加工。
、轁B氮:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-去應(yīng)力退火-粗磨-滲氮-精磨或研磨。
29.非鐵合金的固溶處理:將固溶隨溫度的升高而增大的合金,加熱到單相固溶體相區(qū)內(nèi)的適當溫度,保溫適當時間,以使原組織中的脫溶相溶入固溶體的過程。
30.非鐵合金的時效強化:工件經(jīng)固溶處理在室溫或稍高于室溫放置,過飽和固溶體發(fā)生脫溶分解,其強度、硬度升高的過程(自然時效、人工時效)。
31.高聚物:①接枝共聚物 ②鑲嵌共聚物 ③交聯(lián)共聚物
32.復(fù)合強化:在復(fù)合過程中,利用高強度、高模量材料作為增強組分與基體材料進行人工復(fù)合,使材料性能提高的方法。
33.材料的表面技術(shù)處理:①原子沉積 ②顆粒沉積 ③離子注入 ④激光表面處理 ⑤鋼的氧化和磷化。