金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热和保温以及冷却,通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。
退火
退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,以此保持足够时间,然后通过适宜速度冷却。目的是为了降低硬度,以此改善切削加工性;降低残余应力,稳定尺寸,并减少变形和裂纹倾向;细化其晶粒,调整组织,消除组织缺陷。准确的说退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料和非金属材料。并且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
正火
正火是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,在保温一段时间后从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织是要比退火组织更细一些,其机械性能也会有所提高。另外正火炉外冷却不会占用设备,生产率也较高,因此生产中尽可能去采用正火来代替退火。
回火
回火是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1(这是加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)的相应温度,进行保温一段时间后在空气或水以及油等介质中操作冷却的金属热处理工艺。或是将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。
一般是用于减小或消除淬火钢件中的内应力,或者降低它的硬度和强度,以此提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火,通过淬火和回火的相配合,才可以获得所需的力学性能。
淬火
是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,在保温一段时间后,使之全部或者部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快速冷却到Ms以下或是Ms附近等温进行马氏体或贝氏体转变的热处理工艺。
通常也将铝合金和铜合金与钛合金及钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行向马氏体或贝氏体转变,然后得到马氏体或贝氏体组织,接着配合以不同温度的回火,以此大幅提高钢的强度和硬度与耐磨性同疲劳强度以及韧性等,从而来满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火来满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火能够使钢强化的根本原因是相变,即奥氏体组织通过相变然后成为马氏体组织或贝氏体组织。
调质
钢铁的一种热处理工艺。通过将制件淬火,然后进行高温回火。常常用于调质钢。目的是使制件获得强度和韧性良好配合的综合机械性能。
渗碳
增加钢件表层碳分,提高表面硬度的一种化学热处理。通常将低碳钢(渗碳钢)制件放在渗碳的介质(渗碳剂)中加热到高温,使活性的碳渗入钢的表层,随后通过淬火和低温回火来使钢件表面取得高的硬度和强度,但心部仍保持较高的韧性。
时效
指把金属或合金有意识地在室温或者较高温度下存放一定时间,以此达到改善性能和稳定显微组织目的的工艺过程。
将淬火或者淬火+回火后的金属材料在时效处理炉中加热到室温以上(一般为100~200℃左右),保温一段时间,然后取出后自然冷却,这种方法被称为人工时效。如果在淬火后通过室温或自然环境温度达到时效效果时,则称为自然时效。
时效处理多用于有色金属,例如铝合金、镁合金、钛合金等,也有用于钢,以此达到稳定显微组织和几何尺寸,来增强机械性能强化的效果。
固溶
把金属加热到适当温度,充分保温,来使金属中的某些组元溶解到固溶体内形成均匀的固溶体,然后通过急速冷却,可以得到过饱和固溶体,可以通过改善金属的塑性和韧性,然后再作沉淀硬化或者强化处理,提高其强度。
退火VS回火
钢材退火和回火目的相同,但是作用不同。据优造节能得了解,退火的主要作用是要让金属软化,韧性会加强,应用于多种金属加工的场景;回火是主要用于钢件淬火后降低脆性。钢材退火是把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的是为了消除组织的缺陷,改善组织来使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可以降低硬度,并提高塑性和韧性,改善切削加工性能。钢材回火是将淬火钢加热至一定温度,然后保温一定时间后,通过适当方式冷却到室温的热处理工艺。钢材回火是为了紧接淬火的下道热处理工序,这决定了钢在使用状态下的组织和性能,关系着工件的使用寿命,是关键工序。
退火是一种热处理工艺,也是冶金制造中不可缺少的一道工序。退火和回火是有很大区别的,退火能够增强韧性,而回火可以降低脆性。
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