熱處理加工是一種重要的材料加工技術(shù),通過精確控制加熱和冷卻過程,能夠顯著改善材料的性能,滿足各種工程應(yīng)用的需求。
熱處理加工利用材料在高溫下的物理和化學(xué)變化,通過控制加熱和冷卻過程的溫度、時間和速率,來改變材料的組織結(jié)構(gòu)和性能,這一過程涉及固溶體溶解和析出、滲透和沉淀、組織相變以及殘余應(yīng)力的消除等多個方面,旨在使材料達(dá)到所需的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、耐腐蝕性等要求。
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常見熱處理工藝退火:將鋼件加熱到適當(dāng)溫度,保溫后緩慢冷卻,以細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力、提高塑性和韌性,退火常用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼等材料的預(yù)先熱處理或最終熱處理。
正火:將鋼件加熱到Ac3或Accm以上30~50度,保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻,正火能細(xì)化晶粒、提高力學(xué)性能,并消除冷、熱加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。它通常作為鍛件、焊接件及滲碳零件的預(yù)先熱處理工序。
淬火:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫后迅速冷卻,淬火能顯著提高鋼的硬度和耐磨性,但也會增加內(nèi)應(yīng)力,降低塑性和韌性。因此,淬火后常需進行回火處理。
回火:將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度,保溫后冷卻,回火能降低或消除淬火后的內(nèi)應(yīng)力,調(diào)整硬度,提高塑性和韌性。根據(jù)回火溫度的不同,可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。
調(diào)質(zhì):淬火后高溫回火的一種特殊工藝,旨在獲得良好的綜合力學(xué)性能,調(diào)質(zhì)處理適用于淬透性較高的合金結(jié)構(gòu)鋼等材料。
時效:將鋼件加熱到較低溫度并保溫一段時間,然后隨爐取出在空氣中冷卻,時效能穩(wěn)定鋼件的組織,減小變形,并減輕內(nèi)應(yīng)力。