A. 鋼材為什麼要經熱處理
熱處理是將材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或內部的組織結構,來控制其性能的一種綜合工藝過程。金屬熱處理是機械製造中的重要工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。
B. 鋼的熱處理的基本原理是什麼其目的和作用是什麼
鋼的熱處理的基本原理:將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度,並在此溫度中保持一定時間後,又以不同速度冷卻。目的:通過加熱、保溫和冷卻的手段,以獲得預期組織和性能,為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能。
作用:通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能,改善工件的內在質量。
(2)什麼是鋼材熱的好處擴展閱讀
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。
電的應用使加熱易於控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。
金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。
另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。採用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控製冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
C. 鋼材冷加工與熱加工的區別,各自的含義
從概念上說,鋼材的冷加工是指在常溫下通過機械加工是鋼材達到變形,拉直,除銹等效果的一種加工方式;
從實際方法上,與熱加工相對應,冷加工則指在低於再結晶溫度下使金屬產生塑性變形的加工工藝,如冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓等。冷加工變形抗力大,在使金屬成形的同時,可以利用加工硬化提高工件的硬度和強度。
金屬鑄造、熱扎、鍛造、焊接和金屬熱處理等工藝的總稱叫熱加工。有時也將熱切割、熱噴塗等工藝包括在內。熱加工能使金屬零件在成形的同時改善它的組織,或者使已成形的零件改變結晶狀態以改善零件的機械性能。鑄造、焊接是將金屬熔化再凝固成型。
熱扎、鍛造是將金屬加熱到塑性變形階段,再進行成型加工,如合金鋼需加熱到形成均勻奧氏體後,進行熱扎、鍛造,溫度低塑性不好,易產生裂紋,溫度過高金屬件易過分氧化,影響加工件質量。
金屬熱處理只改變金屬件的金相組織,它包括:退火、正火、淬火、回火等。
拓展資料
關於冷加工
熱加工是在高於再結晶溫度的條件下,使金屬材料同時產生塑性變形和再結晶的加工方法。熱加工通常括鑄造、鍛造、焊接、熱處理等工藝。熱加工能使金屬零件在成形的同時改它的組織或者使已成形的零件改變既定狀態以改善零件的機械性能。
熔煉金屬,製造鑄型,井將熔融金屬澆入鑄型,凝固後獲得一定形狀和性能鑄件的成形方法,稱為鑄造,鑄造是一門應用科學,廣泛用於生產機器零件或毛坯,其實質是液態金屬逐步冷加凝固面成形,具有以下優點:
(1)可以生產出形狀復雜,特別是具有復雜內腔的零件毛坯,如各種箱體、床身、機架等。
(2)鑄造生產的適應性廣,工藝靈活性大。工業上常用的金屬材料均可用來進行鑄造,鑄件的重量可由幾克到幾百噸,壁厚可由0.5毫米到1米。
(3)儲造用原材料大都來源廣泛,價格低廉,並可直接利用廢機件,故鑄件成本較低。
但是,液態成形也給件帶來某些缺點,如鑄造組織硫松、晶粒粗大、內部易產生縮孔、縮松、氣孔等缺陷。因此,鑄件的力學性能,特別是沖擊韌度低於同種材料的鍛件。加之鑄造工序多,且難於精確控制,使得鑄件質量不夠穩定,同時鑄造的勞動條件差。
隨著鑄造技術的發展,除了機器製造業外,在公共設施,生活用品,工藝美術和建築等國民經濟各個領域,也廣泛採用各種鑄件。鑄件的生產工藝方法大體分為砂型造和特種鑄造兩大類。
砂型鑄造
在砂型鑄造中,造型和造芯是最基本的工序。它們對鑄件的質量、生產率和成本的影響很大。造型通常可分為手工造型和機器造型,手工造型是用手工或手動工具完成紫砂,起模,修型工序。手工造型主要適應於單件、小批量鑄件或難以用造型機械生產的形狀復雜的大型鑄件。
隨著現代化大生產的發展,機器造型已代替了大部分的手工造型,機器造型不但生產率高,而且質量穩定,勞動強度低,是成批大量生產鑄件的主要方法,機器造型的實質是採用機器完成全部操作,至少完成緊砂操作的造型方法,效率高,鑄型和儲件質量高,但投資較大。適用於大量或成批生產的中小鑄件。
資料來源:網路:冷加工
資料來源:網路:熱加工
D. 鋼材為什麼要進行熱處理
鋼材為什麼要進行熱處理?
為了提高鋼材的使用性能,凡是採用兩種法子來解決:一是調整鋼的化學成份,出格是加進某些合金元素,即採用合金化的方式,來使鋼材到達使用性能的要求;另外一種法子是進行鋼的熱處置。由於鋼的性能不僅取決於它的化學成份,還取決於鋼的內部組織結構(金相組織)。而熱處置正是影響鋼的組織的一種工藝。對鋼材進行准確地熱處置,能提高鋼材的性能,使它能夠在各類分歧的條件下使用。
所謂熱處置,就是經由過程加熱、保溫、冷卻的操作方式,來改變鋼的內部組織,以獲得預期的性能(如提高鋼的強度、硬度等)的一種工藝。鋼的熱處置年夜致可以分為普通熱處置和概況熱處置兩種基本類型。普通熱處置的處置方式有:退火、正火、淬火和回火。淬火後又進行回火的熱處置工藝,稱為調質處置。概況熱處置方式有概況淬火及概況化學處置兩種,用來提高工件概況的硬度、耐磨性、抗侵蝕性或其他特殊性能,而工件的心部仍能連結較高的塑性和韌性,如齒輪、發念頭曲軸、鋼軌等,凡是是經過概況熱處置工藝的。
概況淬火是哄騙特定的熱源把工件概況加熱至奧氏體,隨即快速冷卻,使其轉變為馬氏體,然落後行低溫回火的處置方式。概況化學處置是把工件置於化學活性介質中,加熱到一定溫度,使鋼的概況層被某種元素滲進的處置方式。經常使用的化學熱處置方式有滲碳、滲氮、碳氮共滲和滲金屬元素等方式。
E. 鋼材熱處理的工藝有哪些各起什麼作用
熱處理是鋼在固態下加熱到預定的溫度,保持一定的時間,然後以某種冷卻方式冷卻下來的一種加工工藝。其工藝過程是:加熱-----保溫------冷卻。
熱處理的目的是:改變鋼的內部組織結構,從而改善工件的工藝性能、使用性能,挖掘鋼材的潛力,延長零件的使用壽命,提高產品質量。節約材料和能源。
1、碳鋼的普通熱處理工藝方法
1)鋼的退火
鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然後緩慢地隨爐冷卻。此時,奧氏體在高溫區發生分解,從而得到比較接近平衡狀態的組織。一般中碳鋼(如40、45鋼)經退火後消除了殘余應力,組織穩定,硬度較低(HB180~220)有利於下一步進行切削加工。
2)鋼的正火
鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上,保溫一段時間,然後進行空冷。由於冷卻速度稍快,與退火組織相比,組織中的珠光體量相對較多,且片層較細密,故性能有所改善,細化了晶粒,改善了組織,消除了殘余應力。對低碳鋼來說,正火後提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光潔度;對於高碳鋼,則正火可消除網狀滲碳體,為下一步球化退火及淬火作好組織准備。
3)鋼的淬火
鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上,保溫一段時間,然後放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻(V冷>V臨),以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。
4)鋼的回火
鋼的回火通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度,經過適當時間的保溫後,冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由於鋼經淬火後得到的馬氏體組織硬而脆,並且工件內部存在很大的內應力,如果直接進行磨削加工則往往會出現龜裂,一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化從而失去精度,甚至開裂。因此,淬火鋼必須進行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得各種不同的性能。
2、碳鋼普通熱處理工藝
1)加熱溫度
碳鋼普通熱處理的加熱溫度,原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30~50℃選定。但生產中,應根據工件實際情況作適當調整。熱處理加熱溫度不能過高,否則會使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低,也達不到要求。
表2-1碳鋼普通熱處理的加熱溫度
方 法 加 熱 溫 度 (℃) 應用范圍
退 火 Ac3+(20~60) 亞共析鋼完全退火
Ac1+(20~40) 過共析鋼球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亞共析鋼
Accm+(30~50) 過共析鋼
淬 火 Ac3+(30~70) 亞共析鋼
Ac1+(30~70) 過共析鋼
回火 低溫回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中溫回火 350~500 彈簧、中等硬度零件
高溫回火 500~650 齒輪、軸、連桿等綜合機械性能零件
F. 什麼是鋼的熱處理 他在實際應用中有何重要意義
熱處理是指:金屬材料在固態下,通過加熱、保溫、冷卻的手段,改變金屬材料內部或版表面的組織權狀態或者是化學成分,從而獲得所需性能的一種熱加工工藝。
鋼的熱處理就是把鋼通過以上方法來獲得所需性能的熱處理工藝。熱處理的老前輩潘建生院士說的好:搞好熱處理,零件一頂幾。也就是說,熱處理可以最大可能地發揮鋼的潛力,使之能夠鋼號地為人類服務,這個就是其意義。
G. 何為鋼的熱處理
熱處理定義:
鋼材熱處理是將鋼在固態下加熱到預定的溫度,並在該溫度下保持一段時間,然後以一定的速度冷卻下來的一種熱加工工藝。
熱處理的作用和目的:
1.其目的是改變鋼的內部組織結構,以改善鋼的性能。
2.通過適當的熱處理可以顯著提髙鋼的機械性能,延長機器零件的使用壽命。
3.熱處理工藝不但可以強化金屬材料充分挖掘材料性能潛力、降低結構重量、節省材料和能源,而且能夠提高機械產品質量、大幅度延長機器零件的使用壽命,能輕松做到一個頂幾個甚至十幾個的作用。
4.恰當的熱處理工藝可以消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝造成的各種缺陷,細化
晶粒、消除偏析、降低內應力,使鋼的組織和性能更加均勻。
真空熱處理
真空可以指壓力小於正常一個大氣壓(負壓)的任何氣態空間,當金屬的熱處理過程是置於真空中進行時,就稱為真空熱處理,真空熱處理幾乎可實現全部熱處理工藝,如淬火、退火、回火、滲碳、滲鉻等;在淬火工藝中可實現氣淬、油淬、硝鹽淬火、水淬、脫氣等,在通入適當介質後,也可以用於化學熱處理。
真空熱處理的好處
真空熱處理方法所得到的模具鋼材表面可以獲得一般熱處理所沒有的特殊效果,較傳統熱處理有更高的優越性,但是在真空氣氛的熱處理過程中,工件以及模具鋼料不一定全部是有益的,下面德松模具鋼的小編來與大家分享一下真空熱處理的具體的好處和不好之處。
H. 1. 鋼的熱處理作用是什麼
作用是:改變材料的機械性能,提高承載能力,利於加工成形,滿足使用要求。