❶ 热处理分为哪几种各起什么做用
热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
热处理类别:
1、整体热处理:
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
2、表面热处理:
通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容,其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布,以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。
3、化学热处理:
化学热处理是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构,以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺。
热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
❷ 热处理有哪些作用
热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性.按照热处理不同的目的,热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理.
1
.预备热处理
预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织.其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等.
(
1
)退火和正火
退火和正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,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理;含碳量低于
0.5
%
的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理.退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备.退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行.
(
2
)时效处理
时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力.
为避免过多运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可.但精度要求较高的零件(如座标镗床的箱体等),应安排两次或数次时效处理工序.简单零件一般可不进行时效处理.
除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件(如精密丝杠),为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理.有些轴类零件加工,在校直工序后也要安排时效处理.
(
3
)调质
调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理.
由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序.
2
.最终热处理
最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能.
(
1
)淬火
淬火有表面淬火和整体淬火.其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点.为提高表面淬火零件的机械性能,常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理.其一般工艺路线为:下料——锻造——正火(退火)——粗加工——调质——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,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性.渗碳分整体渗碳和局部渗碳.局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施(镀铜或镀防渗材料).由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在残
0.2mm
之间,所以渗碳工序一般安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余量后,切除多余的渗碳层的工艺方案时,切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后,淬火前进行.
(
3
)渗氮处理
渗氮是使氮原子渗入金属表面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.由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄(一般不超过切0.0.7mm
),渗氮工序应尽量靠后安排,为减小渗氮时的变形,在切削后一般需进行消除应力的高温回火.
❸ 通常模具中哪些零件需作热处理,作哪类热处理其作用是什么
压铸模零件的热处理:
1、淬火设备为高压高流率真空气淬炉。
(1)淬火前:采用热平衡法,提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等,都要进行填充、封堵,尽量做到模具能均衡加热和冷却;同时,注意装炉方式,防止压铸模在高温时因自重而引起的变形。
(2)模具的加热:在加热过程中要缓慢加热(用200℃/h升温),并采用两级预热方式,防止快速升温造成模具内、外温差过大,引起过大的热应力,同时减小相变应力。
(3)淬火温度与保温时间:要采用下限淬火加热温度,均热时间不宜过短或过长,一般由壁厚和硬度来确定均热时间。
(4)淬火冷却:采用预冷方式,并通过调节气压与风速,有效的控制冷却速度,使之最大限度地实现理想冷却。即:预冷到850℃后,增大冷却速度,快速通过“C”曲线鼻部,模温在500℃以下则逐渐降低冷却速度,到Ms点以下则采用近似等温转变的冷却方式,以最大限度地减少淬火变形。模具冷却到约150℃时,关闭冷却风机,让模具自然冷却。
2、退火包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。其主要目的:在原材料阶段进行结晶组织的改良;方便加工而降低硬度;防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力。
(1)球化退火。模具钢经锻造后,钢的内部组织变成不稳定的结晶,硬度高切削困难,且此种状态的钢,内应力大,加工后容易变形和淬裂,机械性能差,为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。
(2)去应力退火。对有残留应力的模具钢进行机械加工,加工后会产生变形,如果机械加工后仍留有应力,则在淬火时会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生,必须进行去应力退火。
模具制作过程中一般进行三次去应力退火:
(1)在切削掉原材料体积的1/3以上形状或对原材料厚度1/2深度加工时,加工余量留有5~10mm,进行第一次去应力退火。
(2)在精加工留有余量(2~5mm)时,进行第二次去应力退火。
(3)在试模后,淬火前进行第三次去应力退火。
3、回火淬火的模具冷却到约100℃时,就要立即进行回火,以防止继续产生变形,甚至开裂。回火温度由工作硬度来确定,一般要进行三次回火。
4、氮化处理一般压铸模经淬火、回火(45~47HRC)后就能使用,但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗氧化性,防止粘模,延长模具的寿命,必须进行氮化处理。氮化层深度一般为0.15~0.2mm。氮化后需要打光,磨去白亮层(厚约0.01mm左右)。
5、几点说明
(1)模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的,受多种因素影响。因此,在正确选材的前提下,还要注意毛坯的锻造,要采用六面锻造的方法,反复镦拔。同时,在模具的设计阶段就必须注意,使壁厚尽量均匀(壁厚不均匀时要开工艺孔);对形状复杂的模具,要采用镶拼结构,而不采用整体结构;对有薄壁、尖角的模具,要采用圆角过渡和增大圆角半径。在热处理时要作好数据记录,长、宽、厚各方向上的变形量,热处理条件(装炉方式、加热温度、冷却速度、硬度等),为日后模具的热处理积累经验。
(2)压铸模的加工一般有两种工艺流程,都是根据实际情况确定的。第一种:一般压铸模。锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→粗加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→精加工→第三次去应力退火(试模后、淬火前)→淬火→回火→钳修→氮化。第二种:特别复杂的及淬火很易变形的模具。锻打→球化退火→粗加工→第一次去应力退火(留有余量5~10mm)→淬火→回火→机、电加工→第二次去应力退火(留有余量2~5mm)→机、电加工→第三次去应力退火(试模后)→钳修→氮化。
❹ 模具热处理 是什么
模具热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织内和性能的一种金属热加工工艺容。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
❺ 模具钢为什么要热处理
热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。
按照热处回理不同的目的答,热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理。
1.预备热处理
预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
2.最终热处理
最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
❻ 热处理的作用是什么
一,
热处理的作用
热处理工艺:
热处理是将钢在固态下加热到预定的温度,并在该温度下保持一段时间,然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺热处理的作用和目的:
其目的是改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能。
2.通过适当的热处理可以显著提髙钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
3.热处理工艺不但可以强化金属材料充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省材料和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命,做到一个顶几个甚至十几个。
4.恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷,细化
晶粒、消除偏析、降低内应力,使钢的组织和性能更加均匀
5.
热处理也是
机器零件
加工工艺过程中的重要工序。例如用
髙速钢制造钻头
,
必须先经过预备热处理,改善锻件毛坯组织、降低硬度(达到
207~255HB
)
,
这样才能进行
切削加工
。加工后的成品钻头又必须进行最终热处理,提髙钻
头的硬度(达到
HRC60
〜
65
)和耐磨性并迸行精磨,
以切削其它金属
。
6.
此外,通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等
特殊物理化学性能
例如用
T7
钢制造一把钳工用的錾子
若不热处理,
即使錾子刃口磨得很好,
在使用时刃口也会很快发生卷刃;
若将已
磨好錾子的刃口部分局部加热至一定温度以上,
保温以后进行水冷及其它热处理
工艺,则錾子将变得
锋利而有韧性
。在使用过程中,即使用乡头经常敲打,
錾子
也不易发生卷刃和崩裂现象
。
钢经热处理后性能之所以发生如此重大的变化:
是由于经过不同的加热冷却过程,钢的组织结构发生了变化
因此要制定正确的热处理工艺规范保证热处理质量:
必须了解不同加热和冷却条件下的组织变化规律
钢中组织转变的规律就是热处理的原理
❼ 模具材料为什么要进行热处理
真空热处理是在极稀薄的气氛中进行,炉内残存的微量气体不足以被处理的金属材料产生氧化脱专碳、增碳等作用。所属以它的好处是可以使金属材料表面的化学成分和原来的光亮度保持不变。
另外真空热处理还能帮助金属脱脂和排除H2 、 O2 、 N2 、 CO 等气体以及分解氧化物等好处。
热处理最好是交给有能力做热处理的材料供给商去做,能保证品质和时长,因为现在价格竞争较大,很多热处理厂报价极低,大家都知道热处理是高耗电加工,少做一秒,就少不少钱,所以价格低就有可能做的时间不够,也不一定是真空热处理。
❽ 模具为什么要做热处理
你家里做饭用的刀如果没有硬度的话,几天就切不动肉了。模具也一样,如果没有硬度的话,冲不了几次,模具的刃口就会钝了,就冲不下活,模具也容易变形。费了很大功夫做成的模具,用不了多久就不能用,那就太划不来了。所以制作的模具必须要淬火,尽量延长模具的使用寿命,取得最好的经济效益。