A. 钢材为什么要经热处理
热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。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。
B. 钢的热处理的基本原理是什么其目的和作用是什么
钢的热处理的基本原理:将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却。目的:通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能,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。
作用: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,改善工件的内在质量。
(2)什么是钢材热的好处扩展阅读
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。
电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
C. 钢材冷加工与热加工的区别,各自的含义
从概念上说,钢材的冷加工是指在常温下通过机械加工是钢材达到变形,拉直,除锈等效果的一种加工方式;
从实际方法上,与热加工相对应,冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺,如冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大,在使金属成形的同时,可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度。
金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。有时也将热切割、热喷涂等工艺包括在内。热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织,或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。铸造、焊接是将金属熔化再凝固成型。
热扎、锻造是将金属加热到塑性变形阶段,再进行成型加工,如合金钢需加热到形成均匀奥氏体后,进行热扎、锻造,温度低塑性不好,易产生裂纹,温度过高金属件易过分氧化,影响加工件质量。
金属热处理只改变金属件的金相组织,它包括:退火、正火、淬火、回火等。
拓展资料
关于冷加工
热加工是在高于再结晶温度的条件下,使金属材料同时产生塑性变形和再结晶的加工方法。热加工通常括铸造、锻造、焊接、热处理等工艺。热加工能使金属零件在成形的同时改它的组织或者使已成形的零件改变既定状态以改善零件的机械性能。
熔炼金属,制造铸型,井将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法,称为铸造,铸造是一门应用科学,广泛用于生产机器零件或毛坯,其实质是液态金属逐步冷加凝固面成形,具有以下优点:
(1)可以生产出形状复杂,特别是具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、床身、机架等。
(2)铸造生产的适应性广,工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造,铸件的重量可由几克到几百吨,壁厚可由0.5毫米到1米。
(3)储造用原材料大都来源广泛,价格低廉,并可直接利用废机件,故铸件成本较低。
但是,液态成形也给件带来某些缺点,如铸造组织硫松、晶粒粗大、内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。因此,铸件的力学性能,特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。加之铸造工序多,且难于精确控制,使得铸件质量不够稳定,同时铸造的劳动条件差。
随着铸造技术的发展,除了机器制造业外,在公共设施,生活用品,工艺美术和建筑等国民经济各个领域,也广泛采用各种铸件。铸件的生产工艺方法大体分为砂型造和特种铸造两大类。
砂型铸造
在砂型铸造中,造型和造芯是最基本的工序。它们对铸件的质量、生产率和成本的影响很大。造型通常可分为手工造型和机器造型,手工造型是用手工或手动工具完成紫砂,起模,修型工序。手工造型主要适应于单件、小批量铸件或难以用造型机械生产的形状复杂的大型铸件。
随着现代化大生产的发展,机器造型已代替了大部分的手工造型,机器造型不但生产率高,而且质量稳定,劳动强度低,是成批大量生产铸件的主要方法,机器造型的实质是采用机器完成全部操作,至少完成紧砂操作的造型方法,效率高,铸型和储件质量高,但投资较大。适用于大量或成批生产的中小铸件。
资料来源:网络:冷加工
资料来源:网络:热加工
D. 钢材为什么要进行热处理
钢材为什么要进行热处理?
为了提高钢材的使用性能,凡是采用两种法子来解决:一是调整钢的化学成份,出格是加进某些合金元素,即采用合金化的方式,来使钢材到达使用性能的要求;另外一种法子是进行钢的热处置。由于钢的性能不仅取决于它的化学成份,还取决于钢的内部组织结构(金相组织)。而热处置正是影响钢的组织的一种工艺。对钢材进行准确地热处置,能提高钢材的性能,使它能够在各类分歧的条件下使用。
所谓热处置,就是经由过程加热、保温、冷却的操作方式,来改变钢的内部组织,以获得预期的性能(如提高钢的强度、硬度等)的一种工艺。钢的热处置年夜致可以分为普通热处置和概况热处置两种基本类型。普通热处置的处置方式有:退火、正火、淬火和回火。淬火后又进行回火的热处置工艺,称为调质处置。概况热处置方式有概况淬火及概况化学处置两种,用来提高工件概况的硬度、耐磨性、抗侵蚀性或其他特殊性能,而工件的心部仍能连结较高的塑性和韧性,如齿轮、发念头曲轴、钢轨等,凡是是经过概况热处置工艺的。
概况淬火是哄骗特定的热源把工件概况加热至奥氏体,随即快速冷却,使其转变为马氏体,然落后行低温回火的处置方式。概况化学处置是把工件置于化学活性介质中,加热到一定温度,使钢的概况层被某种元素渗进的处置方式。经常使用的化学热处置方式有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等方式。
E. 钢材热处理的工艺有哪些各起什么作用
热处理是钢在固态下加热到预定的温度,保持一定的时间,然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是:加热-----保温------冷却。
热处理的目的是:改变钢的内部组织结构,从而改善工件的工艺性能、使用性能,挖掘钢材的潜力,延长零件的使用寿命,提高产品质量。节约材料和能源。
1、碳钢的普通热处理工艺方法
1)钢的退火
钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后缓慢地随炉冷却。此时,奥氏体在高温区发生分解,从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢(如40、45钢)经退火后消除了残余应力,组织稳定,硬度较低(HB180~220)有利于下一步进行切削加工。
2)钢的正火
钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上,保温一段时间,然后进行空冷。由于冷却速度稍快,与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多,且片层较细密,故性能有所改善,细化了晶粒,改善了组织,消除了残余应力。对低碳钢来说,正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光洁度;对于高碳钢,则正火可消除网状渗碳体,为下一步球化退火及淬火作好组织准备。
3)钢的淬火
钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷>V临),以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。
4)钢的回火
钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度,经过适当时间的保温后,冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力,如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂,一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度,甚至开裂。因此,淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。
2、碳钢普通热处理工艺
1)加热温度
碳钢普通热处理的加热温度,原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30~50℃选定。但生产中,应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高,否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低,也达不到要求。
表2-1碳钢普通热处理的加热温度
方 法 加 热 温 度 (℃) 应用范围
退 火 Ac3+(20~60) 亚共析钢完全退火
Ac1+(20~40) 过共析钢球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亚共析钢
Accm+(30~50) 过共析钢
淬 火 Ac3+(30~70) 亚共析钢
Ac1+(30~70) 过共析钢
回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件
高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件
F. 什么是钢的热处理 他在实际应用中有何重要意义
热处理是指:金属材料在固态下,通过加热、保温、冷却的手段,改变金属材料内部或版表面的组织权状态或者是化学成分,从而获得所需性能的一种热加工工艺。
钢的热处理就是把钢通过以上方法来获得所需性能的热处理工艺。热处理的老前辈潘建生院士说的好:搞好热处理,零件一顶几。也就是说,热处理可以最大可能地发挥钢的潜力,使之能够钢号地为人类服务,这个就是其意义。
G. 何为钢的热处理
热处理定义:
钢材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:
1.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,能轻松做到一个顶几个甚至十几个的作用。
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。
真空热处理
真空可以指压力小于正常一个大气压(负压)的任何气态空间,当金属的热处理过程是置于真空中进行时,就称为真空热处理,真空热处理几乎可实现全部热处理工艺,如淬火、退火、回火、渗碳、渗铬等;在淬火工艺中可实现气淬、油淬、硝盐淬火、水淬、脱气等,在通入适当介质后,也可以用于化学热处理。
真空热处理的好处
真空热处理方法所得到的模具钢材表面可以获得一般热处理所没有的特殊效果,较传统热处理有更高的优越性,但是在真空气氛的热处理过程中,工件以及模具钢料不一定全部是有益的,下面德松模具钢的小编来与大家分享一下真空热处理的具体的好处和不好之处。
H. 1. 钢的热处理作用是什么
作用是:改变材料的机械性能,提高承载能力,利于加工成形,满足使用要求。