热处理在机加工工序中的位置及作用.doc

热处理在机加工工序中的位置及作用热处理预备热处理最终热处理退火焖火正火时效调质淬火渗碳淬火渗碳淬火零件主要机加工步骤： 下料——退火（焖火）、正火——粗加工——时效处理（适用于铸造件、焊接件）、调质处理——半精加工——表面淬火（渗碳、渗碳淬火）——精加工——发蓝（发黑）镀铬、镀锌等——去毛刺——检验——打包装等一、退火及正火的作用及安排的位置1、退火用于经过热加工的毛坯含碳量大于0.5 %的碳钢和合金钢为了降低金属的硬度易于切削，常采用退火处理2、正火用于经过热加工的毛坯含碳量低于0.5%的碳钢或合金钢，为避免硬度过低切削是粘刀而采用正火处理退火和正火尚能细化晶粒，均匀组织，为以后的热处理作好准备退火和正火常安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行 二、时效处理的作用及安排的位置时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工过程中所产生的内应力，最好安排在粗加工之后，半精加工之前进行为了避免过多的运输工作量，对于精度要求不太高的零件，一般在粗加工之后安排一次时效处理即可除铸件外，对于一些刚性差的精密零件为了消除加工中产生的内应力，稳定零件的加工精度常在粗加工、半精加工、精加工之间安排多次时效处理。

有些轴类零件加工在校直工序之后也要求安排时效处理三、调质的作用及安排的位置 调质即在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作好组织准备，因此调质可以作为预备热处理 由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度、耐磨性也可以作为最终的热处理工序 调质处理常安排在粗加工之后，半精加工之前进行四、表面淬火的作用及安排的位置 作用：提高零件材料的硬度、耐磨性和强度等力学性能处理工艺包括淬火、渗碳淬火、渗氮等 1、淬火淬火分为整体淬火和表面淬火两种其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较多，而且表面淬火还具有外部硬度高，耐磨性好而内部保持良好的韧性，抗冲击能力强的优点为提高表面淬火零件心部的力学性能和获得细马氏体的表层组织，常需预先进行调制及正火处理其一般工艺路线为：下料—锻造—正火（退火）—粗加工—调制—半精加工—表面淬火—精加工2、渗碳淬火渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，其目的是先使零件表面含碳量增加，经淬火后是表面获得高的硬度和耐磨性，而心部仍然保持一定的强度和较高的韧性和塑性渗碳处理分局部渗碳和整体渗碳两种。

局部渗碳需要采取一定的防渗措施（例如镀铜或涂防渗材料）由于渗碳淬火变形大，且渗碳层深度一般为0.5~2mm之间所以渗碳工序排在半精加工和精加工之间其工艺路线一般为：下料—锻造—正火—粗、半精加工—渗碳淬火—精加工当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大加工余量（渗后切除）以防渗时，切除工序应安排在渗碳后淬火前3、渗氮处理渗氮是使氮原子渗入金属表面而获得一层含氮化合物的处理方法渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性由于渗氮处理温度低，变形小，且渗氮层较薄（一般不超过0.6~0.7mm),渗氮工序应尽量往后安排为了减少渗氮时的变形，在切削加工之后一般需要进行消除应力的高温回火钢的常用热处理方法及应用退火（焖火）说明：退火是将钢件（或钢坯）加热到适当温度，保温一段时间，然后再缓慢地冷却下来（一般用炉冷）应用：用来消除铸、锻、焊零件的内应力，降低硬度，以易于切削加工，细化金属晶粒，改善组织，增加韧度正火（正常化）说明：正火是将钢件加热到相变点以上30～50℃，保温一段时间，然后在空气中冷却，冷却速度比退火快应用：用来处理低碳和中碳结构钢材及渗碳零件，使其组织细化，增加强度及韧度，减小内应力，改善切削性能。

淬火说明：淬火是将钢件加热到相变点以上某一温度，保温一段时间，然后放入水、盐水或油中（个别材料在空气中）急剧冷却，使其得到高硬度应用：用来提高钢的硬度和强度极限但淬火时会引起内应力使钢变脆，所以淬火后必须回火回火说明：回火是将脆硬的钢件加热到相变点以下的某一温度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却下来应用：用来消除淬火后的脆性和内应力，提高钢的塑性和冲击韧度调质说明：淬火后高温回火应用：用来使钢获得高的韧性和足够的强度，很多重要零件是经过调质处理的表面淬火说明：仅对零件表层进行淬火使零件表层有高的硬度和耐磨性，而心部保持原有的强度和韧度应用：常用来处理齿轮表面时效说明：将钢加热≦120～130℃，长时间保温后，随炉或取出在空气中冷却应用：用来消除或减小淬火后的微观应力，防止变形和开裂，稳定工件形状及尺寸以及消除机械加工的残余应力渗碳说明：使表面增碳，渗碳层深度04～6mm，硬度为56～65HRC应用：增加钢件的耐磨性能、表面硬度、抗拉强度和疲劳极限适用于低碳、中碳（wc＜0.04％﹚结构钢的中小型零件和大型的重负荷、受冲击、耐磨零件碳氮共渗说明：使表面增加碳与氮，扩散层深度较浅，为0.02～3.0mm，在共渗层为0.02～0.04mm时具有66～70HRC应用：增加结构钢、工具钢制件的耐磨性、表面硬度和疲劳极限，提高刀具切削性能和使用寿命 适用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和刀具等。

渗氮说明：表面增氮，氮化层为0.025～0.8mm，而渗碳时间需40～50多小时，硬度很高(1200HV)，耐磨、抗蚀性能高应用：增加钢件的耐磨性能、表面硬度、疲劳极限和抗腐蚀能力 适用于结构钢和铸铁件，如气缸套、气门座、机床主轴、丝杠等耐磨零件，以及在潮湿碱水和燃烧气体介质的环境中工作的零件，如水泵轴、排气阀等零件。