比高频淬火好的热处理工艺
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发布时间：2023-02-14 23:20
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时间：2023-09-11 07:52
退火（Annealing）退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接*衡状态，或者是使前道工序产生的内部应力得以释放，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。以45号钢为例，退火后的金相为奥氏体，退火后变得太软，一般45钢都不做退火处理。专业解释：将亚共析钢工件加热至AC3（加热时铁素体转变成奥氏体的终了温度）以上20-40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
正火（Normalization）正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。以45号正火后金相为奥氏体+珠光体。 专业解释：将钢材或钢件加热到临界点AC3（对于亚共析钢）或Accm（加热时二次渗碳体溶入奥氏体的终了温度，对于过共析钢）以上30℃—50℃，保温适当时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺为正火. 正火后生成亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+Fe3CⅡ正火与完全退火的主要差别在于冷却速度快些，目的是让钢组织正常化，亦称常化处理。
淬火（Quenching）淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。后钢件变硬，但同时变脆。以45号钢为例，很少单单淬火，因为它难得到想要的硬度。 专业解释：将钢奥氏体化后的钢件以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
回火（Tempering） 回火是为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。专业解释：将经过淬火的工件加热到临界点AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
调质（Quenching-Tempering）为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺。以45号钢为例，淬火后得到马氏体，接着回火得到索氏体。这样，就能使材料得到较高的强度, 又有优良的韧性、塑性、切削性能。
时效处理（Aging Treatment） 把某些合金也称固溶体（在固态条件下,一种组分内溶解了其他组分而形成的单一、均匀的晶态固体金属，平时用的不锈钢就是典型的固溶体）淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。例如，为消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，就需要进行时效处理。
形变热处理（Ausforming）把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法， 也相当于热锻造。最常见的例子，就是老式铁匠铺打铁。
真空热处理（Vacuum Heat-Treatment） 在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能。零件经真空热处理后，畸变小，质量高，且工艺本身操作灵活，无公害。因此真空热处理不仅是某些特殊合金热处理的必要手段，而且在一般工程用钢的热处理中也获得应用，特别是工具、模具和精密耦件等，经真空热处理后使用寿命较一般热处理有较大的提高。
表面热处理（Thermolizing） 表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。例如，一些轴类、齿轮和承受变向负荷的零件，表面具有较高的抗磨损能力，而内部又需要很好的韧性和强度。就可以可通过表面热处理，使工件整体的性能要求。
化学热处理（Thermo-Chemical Treatment） 化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质（气体、液体、固体）中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
表面改性技术（surface modified technique）则是采用化学热处理和物理方法的方法结合。改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。它包括化学热处理（渗氮、渗碳、渗金属等）；表面涂层（低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等薄膜镀层、物理气相沉积、化学气相沉积等）和非金属涂层技术等。这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高可靠性和延长使用寿命。最常见得莫过于家里的不粘锅。 除了特殊行业，特殊用途的金属产品（像齿轮、铸造件、不粘锅等），多数机械设计和制造都不需要进行额外的热处理，因为钢厂已经替代设计方进行过热处理了，让机械用金属原材料处于热处理过的状态。机械设计方只需选用就行。
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时间：2023-09-11 07:53
可控气氛热处理主要是防氧化和脱碳，并对渗碳和渗氮做到精确的控制。20世纪80年代末开始应用于工业生产，发展到现在应用非常广泛。中外各设备厂家结合中国市场的特点全新推出各种档次、功能多样的可控气氛热处理炉。大型的如易普森公司密封箱式多用炉，丰东的全自动智能化密封箱式多用炉生产线不仅能满足渗碳、碳氮共渗，而且能实现光亮淬火、光亮退火等多种热处理工艺。都可实现计算机辅助设计、生产管理、物流管理、现场控制、质量管理、工艺管理等系列工作。同时改变了过去热处理车间“脏、乱、差”的局面，取而代之的为简洁、明快。
当然，这些生产线价格昂贵，适应于大批量生产，如汽车行业等。国内厂家更是紧贴用户要求，针对性推出各种价格适中、款式多样、性能优越的可控气氛炉。大都能做到工艺参数的优化、预测和精确控制碳浓度的分布，获得理想的浓度分布和渗层组织，可实现计算机管理，具有简单的菜单设计、友好的人机界面。
二、真空热处理
真空热处理是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术，真空热处理所处的真空环境指的是低于一个大气压的气氛环境，包括低真空、中等真空、高真空和超高真空，真空热处理实际也属于气氛控制热处理。真空热处理技术应用和发展得到进一步的完善和推广，它具有无氧化、无脱碳、淬火后工件表面清洁光亮、耐磨性高、无污染、自动化程度高等特点。工业生产中广泛采用了真空退火、真空除气、真空油淬、真空水淬、真空气淬、真空回火及真空渗碳等热处理技术。
近年来，随着高压气淬真空炉的面世，高速钢刀具的真空淬火已成为现实。真空炉制造厂家众多，国内或合资的如易普森公司、法国的ECM工业炉公司、G-M公司等。国内厂家知名品牌也不少，像中国航天航空集团“长城”系列、北京机电研究所WZ系列真空炉等等，其技术水平、性能、价格在国内具有极强的竞争优势，真空热处理将成为热处理车间最普及的最主要的技术之一。
三、感应热处理和离子氮化热处理技术
感应热处理以高效、节能、清洁、灵活性等优势广泛应用于汽车工业、工程机械、石油化工等行业。近40%的汽车零部件可采用感应热处理，如曲轴、齿轮、万向节、半轴等。采用感应加热，许多产品加工可建成全自动或半自动生产线，提高产品质量的稳定性，减轻劳动强度及美化工作环境。国内发展最快的是感应加热电源，老式的电子震荡管已完成了其历史使命，取而代之的是全晶体管。采用微机控制晶体管调节电源，调节稳定方便、精度高，对电网谐波的干扰大大减少。近几年发展起来的固态高频加热装置，其优点显而易见，它不再使用价高、易损、耗能大的电子管和与之配套使用的阳极升压变压器，阳极水套、灯丝稳压器等，取而代之的是MOSFET功率电子器件：它节电三分之一，节水二分之一。而与加热电源配套的淬火机床来说，也取得长足的进步。体现在：
①生产机床的厂家明显增多，原来是天津第九机床厂一支独秀。
②淬火机床的精度、稳定性、自动化程度大为提高。
③有针对性的专业性淬火机床技术水平得到发挥。
离子氮化技术其显著特点是处理后零件表面清洁，抗腐蚀、变形小、耐磨性高。与气体渗氮比,更有周期短、高效少污染等优势。近几年来，离子氮化的发展很快,尤其是离子氮化炉脉冲电源的问世,它将放电的物理参数(电压、电流、气压)与控温参数(脉冲宽度)分开。增加了工艺的可调性，易于实现工艺参数的选择和精确控制。
四、淬火介质与冷却技术
理想的淬火介质应该有以下几个特征：
①质量型:高温阶段快冷，低温阶段慢冷。即消除裂纹，减少淬火变形。
②环保型：无有毒、有害烟尘或气体的挥发、不易燃烧，工件淬火后易清洗，对设备无腐蚀，不刺激烧伤皮肤。
③稳定型：工件淬火后性能均匀稳定，介质本身在一定时期内性能稳定。
④经济型：高质优价,能耗小。
近几年来，淬火介质发展非常迅速。淬火油性能得到提高,有机聚合物淬火介质的研究和应用达到空前的发展。国外有美国的好富顿公司、德润宝公司、英国PB石油公司。国内北京华立精细化工公司、南京科润精细化工公司等。
五、采用新的表面强化技术和推广氮基气氛的热处理
原有的工具表面处理方法仅限于蒸汽处理、氧氮化等陈旧方法，一般只能提高工具寿命30%~50%。自80年代以来，我国先后独立开发和从国外引进了QPQ盐浴复合处理技术和PVD氧化钛物理涂层技术。前者可以稳定提高工具寿命2~3倍，设备简单，成本低廉，特别适合干普通刀具;后者可以提高刀具寿命3~5倍，适合干各种精密贵重的齿轮刀具。
氮基气氛用于保护热处理和化学热处理，可以实现无氧化脱碳热处理，并可以避免热处理氮脆,氮基气氛的化学热处理，可以减少内氧化等缺陷，提高化学热处理质量。
