金屬熱處理的工藝

熱處理工藝一般主要包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)發(fā)展過(guò)程，有時(shí)我們只有加熱和冷卻兩個(gè)教學(xué)過(guò)程。山東熱處理在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。青島熱處理材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。煙臺(tái)熱處理將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。這些研究過(guò)程可以互相銜接，不可間斷。

加熱是熱處理中最重要的工藝之一。金屬熱處理的加熱方法有很多，首先使用木炭和煤作為熱源，然后使用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使得加熱容易控制，而且沒(méi)有環(huán)境污染。這些來(lái)源可以直接或間接加熱熔鹽或金屬，甚至漂浮顆粒。

金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，往往會(huì)發(fā)生氧化脫碳(即鋼鐵零件表面的碳含量降低)，對(duì)零件熱處理后的表面性能產(chǎn)生非常不利的影響。因此，金屬通常應(yīng)在受控氣氛或保護(hù)氣氛、熔鹽和真空中加熱，也可通過(guò)涂層或包裝進(jìn)行保護(hù)。

加熱溫度是熱處理工藝的重要參數(shù)之一。加熱溫度的選擇和控制是保證熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨處理金屬材料和熱處理用途的不同而不同，但通常高于相變溫度才能獲得高溫組織。此外，轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，所以當(dāng)金屬工件表面達(dá)到所需的加熱溫度時(shí)，必須保持在這個(gè)溫度一定的時(shí)間，使內(nèi)部和外部溫度相同，使微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是完整的，這個(gè)時(shí)間稱為保溫時(shí)間。采用高能量密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度很快，一般沒(méi)有保溫時(shí)間，但化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。

冷卻也是熱處理過(guò)程中必不可少的步驟，冷卻方式因工藝而異，主要控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度較快。但由于鋼種不同，要求也不同。例如，空氣淬硬鋼可以以與正火相同的冷卻速度淬硬。

金屬材料熱處理技術(shù)工藝進(jìn)行大體可分為企業(yè)整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。根據(jù)需要加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方式方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干意見(jiàn)不同的熱處理工藝。同一種金屬可以采用各種不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而提高具有中國(guó)不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用范圍最廣的金屬，而且我國(guó)鋼鐵顯微組織也最為重要復(fù)雜，因此對(duì)于鋼鐵熱處理工藝設(shè)計(jì)種類繁多。

整體熱處理是將工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s以改變其整體機(jī)械性能的一種金屬熱處理工藝。鋼的整個(gè)熱處理過(guò)程有四個(gè)基本過(guò)程: 退火、正火、淬火和回火。

退火是將工件加熱到合適的溫度，根據(jù)工件的材質(zhì)和尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或?yàn)檫M(jìn)一步淬火做好組織準(zhǔn)備。