EU什么是热处理及其工作原理？
金属热处理如何进行？
金属热处理（热处理）是对金属及金属合金进行加热、保温和冷却的一系列操作。
进行热处理是为了改变金属和合金在给定方向上的结构以及相应的机械性能。热处理是有目的地改变被热处理材料的结构，即成分的相组成和重新分布、晶粒的大小和形状、缺陷的类型、数量和分布，最终使其很容易获得所需的材料性能。
热处理过程中外部因素的作用
应该指出的是，结构的变化以及相应的性能不仅在热处理的影响下是可能的，而且在其他外部因素的影响下也是可能的，例如在化学、机械、辐射、机电和其他过程中。热处理工艺的类型。
重要的是要记住，金属和合金的所需性能不仅取决于其结构，还取决于其在冶金和铸造过程中形成的化学成分。
热处理时化学成分有何影响？
热处理过程中，化学成分保持不变，只是有时由于保护介质成分和热处理温度-时间参数选择不正确，工件和产品表面的化学成分会因热处理而发生变化。脱碳、渗碳或氧化过程。本文不考虑化学成分对金属及合金各种性能变化的影响。
热处理的任务是消除热处理金属和合金的内应力，通过切削或压力改善切削加工性，增加机械性能和操作性能等。
热处理适用于毛坯、半成品和成品。产品范围极其广泛——从紧固件到静态和动态石化设备的最大铸件和锻件。
热处理工艺步骤
热处理适用于钢、铸铁和有色金属合金。因此，例如，在化学工程中，适当的热处理工艺的主要份额将是当钢由碳钢St3、钢20等组成时（> 50%），低合金钢如09G2S的份额、16GS、12KhM 约为 20%，耐腐蚀钢 – 26-28%。铸铁中，最常用的是球墨铸铁和球墨铸铁。最常见的有色合金是镍、钛、铝和铜基合金。
必须理解的是，对于同一种材料，即具有相同化学成分的材料，由于实施不同的热处理方式，有可能获得几种性能完全不同的不同组织。
借助热处理改善机械性能使得更广泛地使用成分更简单的合金成为可能。热处理可以增加许用应力消除量，减轻热处理零件的重量和机械性能，提高其可靠性和耐用性。
金属和合金的热处理通常在以下情况下进行：
金属的多晶型转变；
一种成分在另一种成分中的固态溶解度有限且可变（随温度增加）；
冷塑性变形影响下的结构变化。
热处理类型的现代分类是基于合金中的相和结构变化的概念。
热处理分为热热处理、热机械热处理和化学热处理。
实际上热处理包括以下主要类型：第一类退火、第二类退火、时效硬化、回火。归一化在某种程度上不属于一般分类，因为。应用于不同合金化程度的钢时具有特征。
哪些材料可以进行热处理？
所提出的金属热处理类型并不适合各种类型的合金和有色金属。例如，当使用铜时，会进行再结晶退火。青铜热处理可达550度。他们在 200 度的温度下使用黄铜。铝首先硬化，然后退火和时效。
金属热处理被认为是制造和进一步使用工业设备、机器、飞机、船舶和其他设备的结构和零件的必要热处理工艺。该材料变得更坚固、更耐用、更耐腐蚀。热处理工艺的选择取决于所使用的金属或合金。
热处理的类型
钢回火常用于机械工程以及用钢坯制造用于各种用途的热处理零件。通常与硬化一起使用，因为它有助于减少材料的内应力。这使得原材料更加坚固，消除了暴露在高温下时可能出现的脆性。
应用的另一个目的是提高冲击强度。材料的刚性变得较低，这意味着一些强大的外部机械性能将很难损坏它。
回火技术分为三种：
1. 短。 该技术用于创建马氏体金属结构。主要目标是显着提高原材料的粘度，同时保持其硬度。
最高热处理温度可达250°C。一般不超过150℃。经过这样的热处理，钢材需要保存大约一个半小时。冷却在油或空气中进行，这也有助于工件或成品的硬化。
最常见的是，在制造测量工具或各种类型的切削产品时使用低温回火。
2. 平均。 不同之处在于最高温度增加至500°C。通常零件的热处理温度高达 340 °C。采用风冷。
中间回火的主要任务是使马氏体转变为屈氏体。这在硬度降低的背景下提供了粘度的增加。如果计划生产在重负载下运行的热处理零件，该技术非常有用。
3.高。 减少高度内部紧张的最成功的方法之一。该产品被加热到高温，这有助于产生和增加粘度和可塑性，而不损失强度。虽然热处理技术很难用于关键零件，但它是最佳的。加热范围 – 450-650°С。
退火
该方法用于稳定材料的内部结构并增加其均匀性。它还有助于大大减轻压力水平。热处理工艺包括加热至高温、保温和长时间缓慢冷却。工业上使用的主要方法有以下几种：
- 也称为扩散退火。 这是在 1000 至 1150 °C 温度范围内对钢进行热处理的工艺。在此状态下，将原料保持8小时。对于某些钢种，时间增加到15。控制冷却温度。当工件达到800℃时才能从炉中拉出。此外，空气中的温度自然降低。
- 这是变形后所需的低退火。 主要任务是通过改变内部结构中颗粒的形状来使材料变得更坚固。温度范围为100-200℃。与均质化相比，暴露时间大大缩短——最多两个小时。烤箱内发生缓慢冷却。
- 等距影响。 仅适用于合金钢。在创造状态下，奥氏体逐渐分解。该温度取决于特定金属等级的自然最高温度。必须超出限制 20-30°C。冷却取决于两个阶段——快速和慢速。
- 内部和缓解压力。 该技术适用于零件经过机械加工、焊接或铸造加工后。最高热处理温度为727°C。该热处理工艺的保温时间是所有退火工艺中最长的，达到20小时。工件将非常缓慢地冷却。
- 如果您需要获得以珠光体和铁素体为主的细晶材料结构。热处理技术适用于不同类型的毛坯——从冲压、铸造到锻造。这里的热处理与等轴退火相同——热处理达到熔点并再高于熔点 30-50°C。冷却温度高达 500°C。优质操作的秘诀是控制冷却速率。以60分钟为单位表示。对于碳钢，冷却温度应低于 150°C，对于合金钢 – 50°C。
- 进行不完全退火的主要任务是将珠光体转变为铁素体-渗碳体组织。该技术适用于通过电弧焊制造的零件。此时的温度为700℃，保持时间为20小时。缓慢冷却后，工件即可使用——其强度和抗损坏能力将显着提高。
硬化如何降低抗压强度和延展性？
钢的淬火和回火是最常见的热处理方式之一。
需要这种曝光选项来提高重要的材料指标——从硬度和最大弹性到磨损保护和表面硬度。借助硬化，可以降低抗压强度和延展性。
这种热处理工艺形式是最古老的工艺形式之一。它基于金属热处理到高温的快速冷却。热处理极限因合金类型而异。有必要考虑内部晶格在什么温度开始变化。
根据钢的等级，几个基本参数会发生变化：
- 冷却介质。 最简单的方法就是浸入水中。额外有用的机械性能使得可以使用工业油、惰性类型气体和高盐含量的固溶体。
- 冷却速度。 它根据预热的初始程度而变化。水、盐水或气体的温度也可能变化。
- 热处理。 根据改变内部结构所需的限制进行选择。对于许多类型的原材料，这个数字约为 900°C。
为什么正火既适用于合金钢又适用于低碳钢？
为了改变结构并在金属内部形成细晶粒，正火过程是必要的。此选项适用于合金钢和低碳钢。
该技术的主要优点是可以将表面硬度提高到 300 HB。您将能够使用热轧坯料，并提高强度、断裂保护和韧性。这简化了后处理过程。
采用风冷作为冷却介质。最高热处理温度 – 不超过为材料设定的极限 50°C。
什么是深冷热处理？
低温钢热处理的基础是对先前硬化的毛坯进行显着冷却。使用的主要目的是阻止马氏体转变温度。
与列出的其他方法的情况一样，工件需要逐渐热处理到标准温度。
什么是化学热疗？
在加工过程中，材料的外层发生变化。这可以让您提高硬度、保护原材料免受腐蚀并进一步提高耐磨性。
热处理工艺可采用以下方法：
- 又称渗碳。表面被碳饱和。首先，进行热处理，不打算处理的区域涂上保护化合物。该过程在 900-950°C 范围内进行。
- 与渗碳不同的是，用氮代替碳。为此，创建了针对氨环境的热处理。温度范围为500-520°C。
- 根据温度的不同，碳和氮的使用比例也不同。该过程可以在气体和液体介质中进行。
- 镀铬。金属化类型之一。它以材料饱和的主要物质（铬）命名。提高零件的强度、耐腐蚀性、外观。
该技术是根据特定类型合金的特性和特性来选择的。
热处理热处理的优点？
在制造长期使用的结构时，金属毛坯的热处理是一个强制性过程。该技术具有许多优点：
提高金属的耐磨性。
成品零件的使用寿命更长，缺陷毛坯的数量减少。
提高热处理工艺的耐腐蚀性。
热处理后的金属结构可承受重载荷，其使用寿命增加。
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