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常用的热处理方法有:退火、淬火、回火、调质、时效及化学处理等。
1、退火
把钢加热到临界温度(在钢的固态范围内,引起钢内部组织结构变化的温度)以上30°C~50°C,经过适当保温后,随炉温一起缓慢冷却下来
其目的是降低材料的硬度,提高塑性,细化组织结构,改善力学性能和切削加工性能
2、淬火
将零件加热到临界温度以上,保温一段时间后,然后在水中或油中迅速冷却。由于材料内部组织的变化,使其硬度提高,耐磨性加强,但材料的脆性也增强,塑性下降。由于淬火温度变化快。材料内部形成较大的淬火应力,会导致零件的变形或裂开。淬火不能作为零件的最终热处理,通常要经过适当的回火处理,一消除淬火应力。
淬火可以细化组织、提高硬度、便于切削加工。
3、调质
淬火加高温回火为调质。一些重要的零件,特别是一些在变应力下 工作的零件,如连杆、齿轮和轴等常采用。
4、回火
将淬火后的零件重新加热到临界以下的某一温度,保温一段时间后,然后在 空气中领冷却。回火温度越高,材料的硬度和强度下降越多,而塑性和韧性则显著提高。
钢的淬火是属于钢热处理四把火中的一把。Fe是多晶体材料,低温下是为体心立方结构,加热到一定温度下会发生晶格重组变成面心立方结构。对于钢来说,基体组织相对应为低温为铁素体,加热到共析温度以上为奥氏体。淬火便是将钢完全奥氏体化(亚共析钢)或部分奥氏体化(过共析钢),保温一段时间,在淬冷液(水,油等)中极冷,形成马氏体,而马氏体可以认为是过饱和的铁素体,所以刚淬火后的马氏体在热力学上看是属于不稳定态,也由于快冷组织存在应力。所以回火是必须的,回火最最基本的一个原因就是要消除组织应力,假如淬火后不及时回火,就会出现裂纹,这样的话,这块钢便成为废钢了。
根据回火的温度的高低,可以得到不同的组织。低温回火可以得到回火马氏体,中温回火可以得到回火托氏体,高温回火得到回火索氏体。回火马氏体,回火托氏体,回火索氏体其实就是不同形式的渗碳体在铁素体的不同分布。
刚淬火得到的钢强度硬度是非常高的,回火后,随回火温度的升高,强度下降,塑韧性上升。高温回火得到的回火索氏体就是综合性能非常好的钢,即我们平时所说的调质钢。
综上,钢进行淬火的目的就是为了强化钢材,得到强度更高的钢材,以应用于更高的强度要求工况。
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