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最常見的化學熱處理有哪些

發布時間:2022-08-25 04:10:54

『壹』 常用的熱處理方法有哪些其目的是什麼

常用的熱處理方法有很多,按照不同的分類分別有不同的方法,其目的各不相同。但是,泛泛地說,無非是改善組織和得到需要的性能。
常見的有:
1、退火:大約近30種,常見的有完全退火、球化退火、擴散退火、再結晶退火、去應力退火、去氫退火等等,也可以進一步細分,比如球化退火又可分為普通球化退火、周期球化退火、循環球化退火等等。這類退火的具體目的可以從名稱上面看出來,比如去氫退火的目的是去除氫,防止氫脆的,去應力退火是去除應力的。
2、正火:是空冷的一種方法,目的是細化晶粒,消除網狀碳化物,或作為不重要零件的最終熱處理。
3、淬火+回火:單介質淬火、雙介質淬火、分級淬火、等溫淬火、局部淬火、低溫回火、高溫回火、中溫回火、附加回火、穩定化回火等等。
4、表面熱處理:火焰加熱、感應加熱、激光、電解等等。
5、化學熱處理:滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硫、滲硼、滲金屬等等。
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『貳』 常用的熱處理方法有哪幾種各有什麼特點

熱處理:金屬材料在固態下,通過加熱、保溫、冷卻的手段,改變金屬材料內部的組織狀態,從而獲得所需性能的一種熱加工工藝。
常用的方法有:
1、退火:有完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、去應力退火、再結晶退火、均勻化退火、去氫退火、擴散退火等等。
2、正火
3、淬火:有單介質淬火、雙介質淬火、分級淬火、等溫淬火、局部淬火等等。
4、回火:有低溫回火、中溫回火、高溫回火、穩定化回火、附加回火等等
5、化學熱處理:有滲碳、滲氮、離子氮化、碳氮共滲、滲金屬等等
6、表面熱處理:有火焰加熱、中頻加熱、高頻加熱、超音頻加熱、激光熱處理等等

『叄』 化學熱處理

每一種化學熱處理工藝都各有其特點,如果需要分別或同時提高耐磨、減摩、抗咬死、耐蝕、抗高溫氧化和耐疲勞性能,則根據工件的材質和工作條件選擇相應的化學熱處理工藝。
化學熱處理是古老的工藝之一,在中國可上溯到西漢時期。已出土的西漢中山靖王劉勝的佩劍,表面含碳量達O.6~0.7%,而心部為O.15~O.4%,具有明顯的滲碳特徵。明代宋應星撰《天工開物》一書中,就記載有用豆豉、動物骨炭等作為滲碳劑的軟鋼滲碳工藝。
明代方以智在《物理小識》「淬刀」一節中,還記載有「以醬同硝塗鏨口,煅赤淬火」。硝是含氮物質,當有一定的滲氮作用。這說明滲碳、滲氮或碳氮共滲等化學熱處理工藝,早在古代就已被勞動人民所掌握,並作為一種工藝廣泛用於兵器和農具的製作。
隨著化學熱處理理論和工藝的逐步完善,自二十世紀初開始,化學熱處理已在工業中得到廣泛應用。隨著機械製造和軍事工業的迅速發展,對產品的各種性能指標也提出了越來越高的要求。除滲碳外,又研究和完善了滲氮、碳氮和氮碳共滲、滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硫、硫氮和硫氮碳共滲,以及其他多元共滲工藝。
電子計算機的問世,使化學熱處理過程的控制日臻完善,不僅生產過程的自動化程度越來越高,而且工藝參數和處理質量也得到更加可靠的控制。
按滲入元素的性質,化學熱處理可分為滲非金屬和滲金屬兩大類。前者包括滲碳、滲氮、滲硼和多種非金屬元素共滲,如碳氮共滲、氮碳共滲、硫氮共滲、硫氮碳(硫氰)共滲等;後者主要有滲鋁、滲鉻、滲鋅,鈦、鈮、鉭、釩、鎢等也是常用的表面合金化元素,二元、多元滲金屬工藝,如鋁鉻共滲、鉭鉻共滲等均已用於生產。此外,金屬與非金屬元素的二元或多元共滲工藝也不斷涌現,例如鋁硅共滲、硼鉻共滲等。
鋼鐵的化學熱處理可按進行擴散時的基本組織,區分為鐵素體化學熱處理和奧氏體化學熱處理。前者的擴散溫度低於鐵氮共析溫度,如滲氮、滲硫、硫氮共滲、氧氮共滲等,這些工藝又可稱為低溫化學熱處理;後者是在臨界溫度以上擴散,如滲碳、滲硼、滲鋁、碳氮共滲等,這些工藝均屬高溫化學熱處理范圍。
滲碳是使碳原子滲入鋼制工件表層的化學熱處理工藝。滲碳後,工件表面含碳量一般高於0.8%。淬火並低溫回火後,在提高硬度和耐磨性的同時,心部能保持相當高的韌性,可承受沖擊載荷,疲勞強度較高。但缺點是處理溫度高,工件畸變大。
滲碳工藝廣泛應用於飛機、汽車、機床等設備的重要零件中,如齒輪、軸和凸輪軸等。滲碳是應用最廣、發展得最全面的化學熱處理工藝。用微處理機可實現滲碳全過程的自動化,能控製表面含碳量和碳在滲層中的分布。
滲氮是使氮原子向金屬工件表層擴散的化學熱處理工藝。鋼鐵滲氮後,可形成以氮化物為主的表層。當鋼中含有鉻、鋁、鉬等氮化物時,可獲得比滲碳層更高的硬度、更高的耐磨、耐蝕和抗疲勞性能。滲氮主要用於對精度、畸變數、疲勞強度和耐磨性要求都很高的工件,例如鏜床主軸、鏜桿,磨床主軸,氣缸套等。
碳氮共滲和氮碳共滲是在金屬工件表層同時滲入碳、氮兩種元素的化學熱處理工藝。前者以滲碳為主,與滲碳相比,共滲件淬冷的畸變小,耐磨和耐蝕性高,抗疲勞性能優於滲碳,70年代以來,碳氮共滲工藝發展迅速,不僅可用在若干種汽車、拖拉機零件上,也比較廣泛地用於多種齒輪和軸類的表面強化;後者則以滲氮為主,它的主要特點是滲速較快,生產周期短,表面脆性小且對工件材質的要求不嚴,不足之處是工件滲層較薄,不宜在高載荷下工作。
滲鵬是使硼原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。硼在鋼中的溶解度很小,主要是與鐵和鋼中某些合金元素形成硼化物。滲硼件的耐磨性高於滲氮和滲碳層,而且有較高的熱穩定性和耐蝕性。滲硼層脆性較大,難以變形和加工,故工件應在滲硼前精加工。這種工藝主要用於中碳鋼、中碳合金結構鋼零件,也用於鈦等有色金屬和合金的表面強化。
滲硼工藝已在承受磨損的磨具、受到磨粒磨損的石油鑽機的鑽頭、煤水泵零件、拖拉機履帶板、在腐蝕介質或較高溫度條件下工作的閥桿、閥座等上獲得應用。但滲硼工藝還存在處理溫度較高、畸變大、熔鹽滲硼件清洗較困難和滲層較脆等缺點。
滲硫是通過硫與金屬工件表面反應而形成薄膜的化學熱處理工藝。經過滲硫處理的工件,其硬度較低,但減摩作用良好,能防止摩擦副表面接觸時因摩擦熱和塑性變形而引起的擦傷和咬死。
硫氮共滲、硫氮碳共滲是將硫、氮或硫、氮、碳同時滲入金屬工件表層的化學熱處理工藝。採用滲硫工藝時,滲層減摩性好,但在載荷較高時滲層會很快破壞。採用滲氮或氮碳共滲工藝時,滲層有較好的耐磨、抗疲勞性能,但減摩性欠佳。硫氮或硫氮碳共滲工藝,可使工件表層兼具耐磨和減摩等性能。
滲金屬是將一種或數種金屬元素,滲入金屬工件表層的化學熱處理工藝。金屬元素可同時或先後以不同方法滲入。在滲層中,它們大多以金屬間化合物的形式存在,能分別提高工件表層的耐磨、耐蝕、抗高溫氧化等性能。常用的滲金屬工藝有滲鋁、滲鉻、滲鋅等。
化學熱處理的發展將著重於擴大低溫化學熱處理的應用;提高滲層質量和加速化學熱處理過程;研製適應常用化學熱處理工藝的專用鋼;發展無污染化學熱處理工藝和復合滲工藝;用計算機控制多種化學熱處理過程,建立相應的數學模型,研製各種介質中適用的感測器和外接儀表、設備等。
化學熱處理:指金屬或合金工件置於一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層,以改變其化學成分,組織和性能的熱處理工藝。常見的化學熱處理工藝有:滲碳,滲氮,碳氮共滲,滲鋁,滲硼等。化學熱處理的目的:主要是提高鋼件表面的硬度,耐磨性,抗蝕性,抗疲勞強度和抗氧化性等。

『肆』 什麼是熱處理常用的熱處理方法有哪些

熱處理是將金屬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金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。
常用的熱處理方法如下:
1.正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。
2.退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時間後,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。
3.固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然後快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
4.時效:合金經固溶熱處理或冷塑性形變後,在室溫放置或稍高於室溫保持時,其性能隨時間而變化的現象。
5.固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體並提高韌性及抗蝕性能,消除應力與軟化,以便繼續加工成型。
6.時效處理:在強化相析出的溫度加熱並保溫,使強化相沉澱析出,得以硬化,提高強度。
7.淬火:將鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織
8.回火:將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間,隨後用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。
9.鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
10、離子滲氮在低於一個大氣壓的滲氮氣氛中,利用工件(陰極)和陽極之間的產生的輝光放電進行滲氮的工藝稱為離子滲氮。其特點是:滲氮速度快;組織易控制,氮層脆性小;變形小;易保護,節約能源;污染少。
11.調質處理:一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理後得到回火索氏體組織,它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關,一般在HB200—350之間。
12.釺焊:用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨著現代科學技術的發展、熱處理技術也不斷地發展的越來越先進,給工業企業也帶來了更大的便利,而傳統的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優質的金屬工件,而且在過程中也會產生大量的浪費現象,原材料利用不充分等等,而如今的離子滲氮爐在進行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發明。

『伍』 熱處理方法有哪些

熱處理:金屬材料在固態下,通過加熱、保溫、冷卻的手段,改變金屬材料內部的組織狀態,從而獲得所需性能的一種熱加工工藝。
常用的方法有:
1、退火:有完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、去應力退火、再結晶退火、均勻化退火、去氫退火、擴散退火等等。
2、正火
3、淬火:有單介質淬火、雙介質淬火、分級淬火、等溫淬火、局部淬火等等。
4、回火:有低溫回火、中溫回火、高溫回火、穩定化回火、附加回火等等
5、化學熱處理:有滲碳、滲氮、離子氮化、碳氮共滲、滲金屬等等
6、表面熱處理:有火焰加熱、中頻加熱、高頻加熱、超音頻加熱、激光熱處理等等。

熱處理行業的許多小夥伴們都了解熱處理工藝中的4把火:分別是退火、正火、淬火、回火。在熱處理工藝中回火工藝是淬火後接著進行的一種操作步驟,一般又是工件進行熱處理的最終一道工藝程序。按加熱溫度的差異,把回火分成低溫回火,中溫回火,和高溫回火。回火是將淬火後的金屬材質或零部件加熱到某一溫度,保溫一定時間後,以一定方式冷卻的熱處理工藝,因此把淬火和回火的協同工藝稱之為最終熱處理。淬火與回火的主要目的性是:

1)減低脆性:工件淬火後有很大的脆性,如無法及時回火會使工件變形以至於開裂。
2)調整工件的機械性能:為了滿足各類工件不同的特性需求,根據回火來調整,硬度標准,強度,塑性和堅韌性。
3)穩定工件尺寸:根據回火能使金相組織趨於穩定,以確保在之後的使用過程中不再造成變形。
4)改善某些合金鋼的切削性能。

為了達到這些目的回火工藝要用到回火淬火油,回火淬火油對表面光亮性和硬度均勻性要求高的零件,選用回火油比用一般空氣爐回火,可得到更好的實際效果。回火淬火油要具有高閃點、高燃點,還要具備很高的安全性能,熱氧化穩定性,揮發性低、油煙小等特徵。

『陸』 常用的熱處理工藝有哪些

1.退火操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關資料)後,一般隨爐溫緩慢冷卻。
2.正火操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm以上30~50度,保溫後以稍大於退火的冷卻速度冷卻。
3.淬火操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫一段時間,然後在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。目的:淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織,有時對某些高合金鋼(如不銹鋼、耐磨鋼)淬火時,則是為了得到單一均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性。
4.回火操作方法:將淬火後的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度,經保溫後,於空氣或油、熱水、水中冷卻。
5.調質操作方法:淬火後高溫回火稱調質,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,保溫後進行淬火,然後在400~720度的溫度下進行回火。
6.時效操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然後隨爐取出在空氣中冷卻。目的:1.穩定鋼件淬火後的組織,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工後的內應力,穩定形狀和尺寸。
7.冷處理操作方法:將淬火後的鋼件,在低溫介質(如乾冰、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,溫度均勻一致後取出均溫到室溫。
8.火焰加熱表面淬火操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當達到淬火溫度後立即噴水冷卻。
9.感應加熱表面淬火操作方法:將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產生感應電流,在極短的時間內加熱到淬火溫度,然後噴水冷卻。
10.滲碳操作方法:將鋼件放入滲碳介質中,加熱至900~950度並保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層。
11.氮化操作方法:利用在5..~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。
12.氮碳共滲操作方法:向鋼件表面同時滲碳和滲氮。目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

『柒』 常用的熱處理方法

金屬熱處理,是在機械製造之中極為重要的工藝之一,同其它的加工工藝相比而言,熱處理通常不改變工件的形狀與整體的化學成分,而是以改變工件其內部的顯微組織,或者改變工件其表面的化學成分,從而達到改善工件使用性能的目的。它的特點便是改善工件的內質質量,而這通常是肉眼所看不到的。
熱處理為了讓金屬工件達到所需的力學、物理及化學性能,除了要合理的選用材料與各種成形的工藝之外,熱處理工藝通常是不可缺少的。

常用熱處理方法

金屬熱處理工藝從大體上而言,能夠分成整體熱處理、表面熱處理,以及化學熱處理三類。

此外再根據加熱介質、加熱溫度與冷卻方法的不同,這每一大類又能夠區分成若干不同的熱處理工藝。同一類金屬,可使用不同的熱處理工藝,來獲取不同的組織,從而擁有不同的性能。鋼鐵乃工業上使用得最為廣泛的金屬,其顯微組織是非常復雜的,因而鋼鐵熱處理工藝的種類比較多。整體的熱處理是對工件整體進行加熱,然後再以適當速度進行冷卻,以獲取所需的金相組織,來改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。主要有退火、正火、淬火、回火四大基本工藝。

『捌』 常用的熱處理方法有哪幾種各有什麼特點

1.退火

操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關資料)後,一般隨爐溫緩慢冷卻。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工性能;2.細化晶粒,改善力學性能,為下一步工序做准備;3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:1.適用於合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應狀態不合格的原材料;2.一般在毛坯狀態進行退火 。

2.正火

操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度,保溫後以稍大於退火的冷卻速度冷卻。

目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工與壓力加工性能;2.細化晶粒,改善力學性能,為下一步工序做准備;3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對於性能要求不高的低碳的和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件,也可作為最後熱處理。對於一般中、高合金鋼,空冷可導致完全或局部淬火,因此不能作為最後熱處理工序。

3.淬火

操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫一段時間,然後在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。

目的:淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織,有時對某些高合金鋼(如不銹鋼、耐磨鋼)淬火時,則是為了得到單一均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性。

應用要點:1.一般用於含碳量大於百分之零點三的碳鋼和合金鋼;2.淬火能充分發揮鋼的強度和耐磨性潛力,但同時會造成很大的內應力,降低鋼的塑性和沖擊韌度,故要進行回火以得到較好的綜合力學性能。

4.回火

操作方法:將淬火後的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度,經保溫後,於空氣或油、熱水、水中冷卻。

目的:1.降低或消除淬火後的內應力,減少工件的變形和開裂;2.調整硬度,提高塑性和韌性,獲得工作所要求的力學性能;3.穩定工件尺寸。

應用要點:1.保持鋼在淬火後的高硬度和耐磨性時用低溫回火;在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火;以保持高的沖擊韌度和塑性為主,又有足夠的強度時用高溫回火;2.一般鋼盡量避免在230~280度、不銹鋼在400~450度之間回火,因為這時會產生一次回火脆性。

5.調質

操作方法:淬火後高溫回火稱調質,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,保溫後進行淬火,然後在400~720度的溫度下進行回火。

目的:1.改善切削加工性能,提高加工表面光潔程度;2.減小淬火時的變形和開裂;3.獲得良好的綜合力學性能。

應用要點:1.適用於淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼;2. 不僅可以作為各種較為重要結構的最後熱處理,而且還可以作為某些緊密零件,如絲杠等的預先熱處理,以減小變形。

6.時效

操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然後隨爐取出在空氣中冷卻。

目的:1. 穩定鋼件淬火後的組織,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工後的內應力,穩定形狀和尺寸。

應用要點:1. 適用於經淬火後的各鋼種;2.常用於要求形狀不再發生變化的緊密工件,如緊密絲杠、測量工具、床身機箱等。

7.冷處理

操作方法:將淬火後的鋼件,在低溫介質(如乾冰、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,溫度均勻一致後取出均溫到室溫。

目的:1.使淬火鋼件內的殘余奧氏體全部或大部轉換為馬氏體,從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限;2. 穩定鋼的組織 ,以穩定鋼件的形狀和尺寸。

應用要點:1.鋼件淬火後應立即進行冷處理,然後再經低溫回火,以消除低溫冷卻時的內應力;2.冷處理主要適用於合金鋼制的緊密刀具、量具和緊密零件。

8.火焰加熱表面淬火

操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當達到淬火溫度後立即噴水冷卻。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍保持韌性狀態。

應用要點:1.多用於中碳鋼製件,一般淬透層深度為2~6mm;2.適用於單件或小批量生產的大型工件和需要局部淬火的工件。

9.感應加熱表面淬火

操作方法:將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產生感應電流,在極短的時間內加熱到淬火溫度,然後噴水冷卻。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部保持韌性狀態。

應用要點:1.多用於中碳鋼和中堂合金結構鋼製件;2. 由於肌膚效應,高頻感應淬火淬透層一般為1~2mm,中頻淬火一般為3~5mm,高頻淬火一般大於10mm.

10.滲碳

操作方法:將鋼件放入滲碳介質中,加熱至900~950度並保溫,使鋼件便面獲得一定濃度和深度的滲碳層。

目的:提高鋼件表面硬度、耐磨性及疲勞強度,心部仍然保持韌性狀態。

應用要點:1.用於含碳量為0.15%~0.25%的低碳鋼和低合金鋼製件,一般滲碳層深度為0.5~2.5mm;2.滲碳後必須進行淬火,使表面得到馬氏體,才能實現滲碳的目的。

11.氮化

操作方法:利用在5..~600度時氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。

目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:多用於含有鋁、鉻、鉬等合金元素的中碳合金結構鋼,以及碳鋼和鑄鐵,一般氮化層深度為0.025~0.8mm.

12.氮碳共滲

操作方法:向鋼件表面同時滲碳和滲氮。

目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。

應用要點:1.多用於低碳鋼、低合金結構鋼以及工具鋼製件,一般氮化層深0.02~3mm;2.氮化後還要淬火和低溫回火。

『玖』 熱處理方式有哪些

將金屬在固態范圍內通過一定方式的加熱、保溫和冷卻處理程序,使金屬的性能和顯微組織獲得改善或改變,這種工藝方法稱為熱處理。根據熱處理的目的不同,有不同的熱處理方法,主要可分為下述幾種:
(1)退火(代號Th):在退火熱處理爐內,將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上300~500℃左右,其顯微組織將發生相變或部分相變,例如鋼被加熱到此溫度時,珠光體將轉變為奧氏體。然後保溫一段時間,再緩慢冷卻(一般為隨爐冷卻)至室溫出爐,這整個過程稱為退火處理。退火的目的是清除熱加工時產生的內應力,使金屬的顯微組織均勻化(得到近似平衡的組織),改善機械性能(例如降低硬度,提高塑性、韌性和強度等),改善切削加工性能等等。視退火處理工藝的不同,可分為普通退火、雙重退火、擴散退火、等溫退火、球化退火、再結晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多種退火工藝方式。
(2)正火(代號Z):在熱處理爐內,將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上200~600℃左右,使顯微組織全部變成均勻的奧氏體(例如鋼在此溫度時,鐵素體完全轉變為奧氏體,或者二次滲碳體完全溶解於奧氏體),保溫一段時間,然後置於空氣中自然冷卻(包括吹風冷卻和堆放自然冷卻,或者單件在無風空氣中自然冷卻等多種方法),這整個過程稱為正火處理。正火是退火的一種特殊形式,由於其冷卻速度比退火快,能得到較細的晶粒和均勻的組織,使金屬的強度和硬度有所提高,具有較好的綜合機械性能。
(3)淬火(代號C):在熱處理爐內,將金屬按一定的升溫速度加熱到臨界溫度以上300~500℃左右,使顯微組織全部轉變成均勻的奧氏體,保溫一段時間,然後快速冷卻(冷卻介質包括水、油、鹽水、鹼水等等),獲得馬氏體組織,可顯著提高金屬的強度、硬度和耐磨性等等。淬火時的快速冷卻導致的急劇組織轉變會產生較大的內應力,並使脆性增大,因此必須隨後及時進行回火處理或時效處理,以獲得高強度與高韌性相配合的性能,一般較少僅僅採用淬火處理的工藝。視淬火處理的對象和目的不同,淬火處理可分為普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等溫淬火、分級淬火、光亮淬火、高頻淬火等多種淬火工藝方式。
(4)表面淬火:這是淬火處理中的一種特殊方式,它是利用例如火焰加熱法、高頻感應加熱法、工頻感應加熱法、電接觸加熱法、電解液加熱法等多種加熱方式,使金屬的表面快速加熱到臨界溫度以上,在熱量還未來得及傳入金屬內部之前就迅速加以冷卻(即淬火處理),這樣可以達到將金屬表面淬硬到一定深度(形成有一定深度的淬硬層),而金屬內部仍保持原組織,滿足外硬內韌的使用需要。表面淬火的加熱速度快、溫度高,金屬內外溫差大,加上冷卻速度快,因此內應力很大,容易產生裂紋,這是必須注意的。
(5)回火(代號H):將已淬火的金屬重新加熱到臨界溫度以下的某一溫度(視此溫度的不同而有高溫回火、中溫回火和低溫回火之分),保溫一段時間,然後在空氣中或油中冷卻,這整個過程稱為回火處理。回火處理的目的是降低淬火處理引起的脆性和消除內應力,穩定金屬零件的幾何尺寸和獲得所需要的機械性能。
金屬材料淬火後如果不及時回火,則往往容易造成工件開裂(硬度很高然而脆性很大)和變形較大。但是,如果回火溫度選擇不當,在某些溫度區域回火時會發生回火脆性(回火處理後韌性反而下降),這是必須注意的。
在實際應用中,常把淬火+高溫回火統稱為調質處理(代號T)。
(6)化學熱處理:把金屬放入化學介質中進行加熱時,某些化學元素的原子將藉助高溫發生原子擴散,滲入到金屬表面層,改變了金屬表面層的化學成分,使金屬表面層具備特定的組織和性能,這種方法稱為化學熱處理。化學熱處理的方法主要有:
滲碳-向金屬表面層滲入碳原子,用以提高金屬表面層的含碳量,從而提高金屬表面層的硬度和耐磨性,常用的滲碳介質是木炭。
滲氮(氮化)-利用氨氣在加熱時分解出來的活性氮原子滲入金屬表面層,可提高金屬表面層的耐磨性。
碳氮共滲(氰化)-把滲碳與滲氮結合起來,將活性碳原子與氮原子同時滲入金屬表面層來提高金屬表面層的硬度和耐磨性。
化學熱處理的主要目的是提高金屬表面的硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性以及抗疲勞性等,除了上述常見的三種化學熱處理方法外,還有滲硅、滲硼、滲鋁、滲鉻等,以適應不同的目的用途。
(7)時效:金屬或合金經過淬火處理或加工,特別是經過一定程度的冷、熱加工變形後,其性能會隨時間而改變,這種現象稱為時效現象,經過時效後的金屬或合金其強度和硬度能有所增加,塑性、韌性和內應力有所降低,顯微組織更加穩定。
在熱處理工藝方法中的時效處理,是指把金屬或合金有意識地在室溫或者較高溫度下存放一定時間,以達到改善性能、穩定顯微組織目的的工藝過程。
將淬火或者淬火+回火後的金屬在時效處理爐中加熱到室溫以上(一般為100~200℃左右),保溫一段時間,然後取出自然冷卻,這種方法稱為人工時效(若為淬火+人工時效,代號為CS)。如果在淬火後利用室溫或自然環境溫度達到時效效果時,則稱為自然時效(代號CZ)。
時效處理多用於有色金屬,例如鋁合金、鎂合金、鈦合金等,也有用於鋼,以達到穩定顯微組織和幾何尺寸,增強機械性能(強化)的效果。
與時效處理相類似的還有:
固溶強化處理:把金屬加熱到適當溫度,充分保溫,使金屬中的某些組元溶解到固溶體內形成均勻的固溶體,然後急速冷卻,得到過飽和固溶體,可以改善金屬的塑性和韌性,然後再作沉澱硬化(強化)處理,提高其強度。
沉澱硬化(強化)處理:把經過固溶處理或者又經過冷加工變形的金屬加熱到一定溫度,保溫一段時間,則從飽和固溶體中析出另一相,達到硬化的目的。
其他還有低溫處理(冷處理)、鹽浴處理等等。

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與最常見的化學熱處理有哪些相關的資料

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