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阅读 3785 次 历史版本 0个 创建者:七月 (2012/8/18 10:35:10)  最新编辑:七月 (2012/8/18 10:35:10)
熱處理
拼音:Rè Chǔlǐ
1
    熱處理
  熱處理是將金屬材料放在一定的介質内加熱、保溫、冷卻,通過改變材料表面或内部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。

  金屬熱處理是機械制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,而是通過改變工件内部的顯微組織,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内在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。

  爲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,鋼鐵顯微組織複雜,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内容。另外,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,以穫得不同的使用性能。 
 

發展歷史


  在從石器時代進展到銅器時代鐵器時代的過程中,熱處理的作用逐漸爲人們所認識。早在公元前770至前222年,中國人在生產實踐中就已發現,銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農具的重要工藝。

  公元前六世紀,鋼鐵兵器逐漸被采用,爲了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把和一把,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經過淬火的。

  隨着淬火技術的發展,人們逐漸發現淬冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陝西斜穀爲諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了,同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量爲0.15~0.4%,而表面含量卻達0.6%以上,說明已應用了滲碳工藝。但當時作爲個人“手藝”的祕密,不肯外傳,因而發展很慢。

  1863年,英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,内部會發生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉變爲一種較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論,以及英國人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖,爲現代熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時,人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法,以避免加熱過程中金屬的氧化和脱碳等。

  1850~1880年,對於應用各種氣體(諸如氫氣煤氣一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利。1889~1890年英國人萊克穫得多種金屬光亮熱處理的專利。

  二十世紀以來,金屬物理的發展和其他新技術的移植應用,使金屬熱處理工藝得到更大發展。一個顯著的進展是1901~1925年,在工業生產中應用轉筒鑪進行氣體滲碳;30年代出現露點電位差計,使鑪内氣氛的碳勢達到可控,以後又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制鑪内氣氛碳勢的方法;60年代,熱處理技術運用了等離子場的作用,發展了離子滲氮、滲碳工藝 ;激光、電子束技術的應用,又使金屬穫得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。  

常見熱處理概念


熱處理
    熱處理
  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,隨鑪緩慢冷卻(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恒溫保持,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,使工件在横截面内全部或一定的範圍内發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。

  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,以穫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爲氰化,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)應用較爲廣泛。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爲主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

  10. 調質處理quenching and tempering:一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱爲調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件,特别是那些在交變負荷下工作的連杆、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爲優。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。

  11. 釺焊:用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。  

金屬熱處理的工藝

工藝過程

熱處理工藝淬火過程
 熱處理工藝淬火過程
  熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時隻有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。這個過程可以借助陶瓷換熱器來實現,陶瓷換熱器的生產工藝與窯具的生產工藝基本相同,導熱性與抗氧化性能是材料的主要應用性能。它的原理是把陶瓷散熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風及高溫保護,當窯鑪溫度1250-1450℃時,煙道出口的溫度應是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收餘熱可達到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進窯鑪與燃氣形成混合氣進行燃燒,這樣直接降低生產成本,增加經濟效益。

  陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發展,因爲它較好地解決了耐腐蝕,耐高溫等課題,成爲了回收高溫餘熱的最佳換熱器。經過多年生產實踐,表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優點是:導熱性能好,高溫強度高,抗氧化、抗熱震性能好。壽命長,維修量小,性能可靠穩定,操作簡便。是目前回收高溫煙氣餘熱的最佳裝置。

  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,最早是采用木炭和煤作爲熱源,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、脱碳(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,以穫得高溫組織。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,使内外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱爲保溫時間。采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,主要是控制冷卻速度。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。

工藝分類

  金屬熱處理工藝大體可分爲整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分爲若幹不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝,可穫得不同的組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最爲複雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

  整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,穫得需要的金相組織,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

工藝手段

  退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然後進行緩慢冷卻,目的是使金屬内部組織達到或接近平衡狀態,穫得良好的工藝性能和使用性能,或者爲進一步淬火作組織准備。

  正火是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,隻是得到的組織更細,常用於改善材料的切削性能,也有時用於對一些要求不高的零件作爲最終熱處理。

  淬火是將工件加熱保溫後,在水、油或其它無機鹽有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火後鋼件變硬,但同時變脆。

  爲了降低鋼件的脆性,將淬火後的鋼件在高於室溫而低於650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱爲回火。

  退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關係密切,常常配合使用,缺一不可。

  “四把火”隨着加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。爲了穫得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱爲調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體後,將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱爲時效處理。

  把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件穫得很好的強度、韌性配合的方法稱爲形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱爲真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脱碳,保持處理後工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。

  表面熱處理是隻加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。爲了隻加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件内部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

  化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體液體固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、等元素。滲入元素後,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。

  熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說,它可以保證和提高工件的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利於進行各種冷、熱加工。

  例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以穫得可鍛鑄鐵,提高塑性 ;齒輪采用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高;另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、不鏽鋼;工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。 

補充手段之一

  一、退火的種類

  將組織偏離平衡狀態的鋼加熱到適當溫度,保溫到一定時間,然後緩慢冷卻(隨鑪冷卻),穫得接近平衡狀態組織的熱處理工藝。

  鋼的退火工藝種類很多,根據加熱溫度可分爲兩大類:一類是在臨界溫度(Ac1或Ac3)以上的退火,又稱爲相變重結晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和擴散退火(均勻化退火)等;另一類是在臨界溫度以下的退火,包括再結晶退火及去應力退火等。按照冷卻方式,退火可分爲等溫退火和連續冷卻退火。

  1. 完全退火和等溫退火

  完全退火又稱重結晶退火,一般簡稱爲退火,它是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上20~30℃,保溫足夠長時間,使組織完全奧氏體化後緩慢冷卻,以穫得近於平衡組織的熱處理工藝。這種退火主要用於亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用於焊接結構。一般常作爲一些不重工件的最終熱處理,或作爲某些工件的預先熱處理。

  2. 球化退火

  球化退火主要用於過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具、量具、模具所用的鋼種)。其主要目的在於降低硬度,改善切削加工性,並爲以後淬火作好准備。

  3. 去應力退火

  去應力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘餘應力。如果這些應力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以後,或在隨後的切削加工過程中產生變形或裂紋。

  4.不完全退火是將鋼加熱至Ac1~Ac3(亞共析鋼)或Ac1~ACcm(過共析鋼)之間,經保溫後緩慢冷卻以穫得近於平衡組織的熱處理工藝。

  二、淬火時,最常用的冷卻介質是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發生開裂。而用油作淬火介質隻適用於過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。

  三、鋼回火的目的

  1.降低脆性,消除或減少内應力,鋼件淬火後存在很大内應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。

  2.穫得工件所要求的機械性能,工件經淬火後硬度高而脆性大,爲了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性、塑性。

  3.穩定工件尺寸

  4.對於退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)後常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。  

補充手段之二

凸輪軸淬火感應加熱設備
 凸輪軸淬火感應加熱設備
  1.退火:指金屬材料加熱到適當的溫度,保持一定的時間,然後緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有:再結晶退火、去應力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘餘應力,提高組 織和成分的均勻化,或爲後道熱處理作好組織准備等。

  2.正火:指將鋼材或鋼件加熱到或 (鋼的上臨界點溫度)以上,30~50℃保持適當時間後,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的 力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,爲後道熱處理作好組織准備等。

  3.淬火:指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一 定的時間,然後以適當的冷卻速度,穫得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的:使鋼件穫得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,爲後道熱處理作好組 織准備等。

  4.回火:指鋼件經淬硬後,再加熱到 Ac1 以下的某一溫度,保溫一定時間,然後冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。

  回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

  5.調質:指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的複合熱處理工藝。使用於調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。

  6.滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳鋼的韌性和塑性。  

真空熱處理鑪方法


  因爲金屬工件的加熱、冷卻等操作,需要十幾個甚至幾十個動作來完成。這些動作内在真空熱處理鑪内進行,操作人員無法接近,因此對真空熱處理電鑪的自動化程度的要求較高。同時,有些動作,如加熱保溫結束後,金屬工件進行淬火工序須六、七個動作並且要在15秒鍾以内完成。這樣敏捷的條件來完成許多動作,很容易造成操作人員的緊張而構成誤操作。因此,隻有較高的自動化才能准確、及時按程序協調。

  金屬零件進行真空熱處理均在密閉的真空鑪内進行,嚴格的真空密封眾所周知。因此,穫得和堅持鑪子原定的漏氣率,保證真空鑪的工作真空度,對確保零件真空熱處理的質量有着非常主要的意義。所以真空熱處理鑪的一個關鍵問題,就是要有可靠的真空密封構造。爲了保證真空鑪的真空性能,真空熱處理鑪結構設計中必須道循一個基本原則,就是鑪體要采用氣密焊接,同時在鑪體上盡量少開或者不開孔,少采用或者避免采用動密封結構,以盡量減少真空泄露的機遇。安裝在真空鑪體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導出裝置也都必須設計密封構造。

  大部分加熱與隔熱材料隻能在真空狀態下使用。真空熱處理鑪的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的,因而對這些材料提出了耐高溫,輻射成果好,導熱系數小等要求。對抗氧化性能要求不高。所以,真空熱處理鑪廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構料。這些材料在大氣狀態下極易氧化,因此,普通熱處理鑪不能采用這些加熱與隔熱材料。

  水冷裝置:真空熱處理鑪的鑪殼、鑪蓋、電熱元件、水冷電極、中間真空隔熱門等部件,均在真空、受熱狀態下工作。在這種極爲不利的條件下工作,必須保證各部件的結構不變形、不損壞,真空密封圈不過熱、不燒毁。因此,各部件應該根據不同的情況設置水冷裝置,以保證真空熱處理鑪能夠正常運行並有足夠的利用壽命。

  采用低電壓大電流:真空容器内,當真空空度爲幾托一lxlo-1托的範圍内時,真空容器内的通電導體在較高的電壓下,會產生輝光放電現象。在真空熱處理鑪内,嚴重的弧光放電 會燒毁電熱元件、隔熱層等,造成重大事故和損失。因此,真空熱處理鑪的電熱元件的工作電壓一般都不超過80一100伏。同時在電熱元件結構設計時要采取有效辦法,如盡量避免有尖端的部件,電極間的間距不能太小,以防止輝光放電或者弧光放電的產生。  

回火的種類及應用


  根據工件性能要求的不同,按其回火溫度的不同,可將回火分爲以下幾種:

  (一)低溫回火(150-250度)

  低溫回火所得組織爲回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内應力和脆性,以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用於各種高碳的切削刃具,量具,冷沖模具,滾動軸承以及滲碳件等,回火後硬度一般爲HRC58-64。

  (二)中溫回火(250-500度)

  中溫回火所得組織爲回火屈氏體。其目的是穫得高的屈服強度,彈性極限和較高的韌性。因此,它主要用於各種彈簧和熱作模具的處理,回火後硬度一般爲HRC35-50。

  (三)高溫回火(500-650度)

  高溫回火所得組織爲回火索氏體。習慣上將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱爲調質處理,其目的是穫得強度,硬度和塑性,韌性都較好的綜合機械性能。因此,廣泛用於汽車,拖拉機,機床等的重要結構零件,如連杆,螺栓,齒輪及軸類。回火後硬度一般爲HB200-330。  

熱處理變形的預防


  精密複雜模具的變形原因往往是複雜的,但是我們隻要掌握其變形規律,分析其產生的原因,采用不同的方法進行預防模具的變形是能夠減少的,也是能夠控制的。一般來說,對精密複雜模具的熱處理變形可采取以下方法預防。

  (1)合理選材。對精密複雜模具應選擇材質好的微變形模具鋼(如空淬鋼),對碳化物偏析嚴重的模具鋼應進行合理鍛造並進行調質熱處理,對較大和無法鍛造模具鋼可進行固溶雙細化熱處理。

  (2)模具結構設計要合理,厚薄不要太懸殊,形狀要對稱,對於變形較大模具要掌握變形規律,預留加工餘量,對於大型、精密複雜模具可采用組合結構。

  (3)精密複雜模具要進行預先熱處理,消除機械加工過程中產生的殘餘應力。

  (4)合理選擇加熱溫度,控制加熱速度,對於精密複雜模具可采取緩慢加熱、預熱和其他均衡加熱的方法來減少模具熱處理變形。

  (5)在保證模具硬度的前提下,盡量采用預冷、分級冷卻淬火或溫淬火工藝。

  (6)對精密複雜模具,在條件許可的情況下,盡量采用真空加熱淬火和淬火後的深冷處理。

  (7)對一些精密複雜的模具可采用預先熱處理、時效熱處理、調質氮化熱處理來控制模具的精度。

  (8)在修補模具砂眼、氣孔、磨損等缺陷時,選用冷焊機等熱影響小的修複設備以避免修補過程中變形的產生。

  另外,正確的熱處理工藝操作(如堵孔、綁孔、機械固定、適宜的加熱方法、正確選擇模具的冷卻方向和在冷卻介質中的運動方向等)和合理的回火熱處理工藝也是減少精密複雜模具變形的有效措施。  

表面淬火回火熱處理


  表面淬火回火熱處理通常用感應加熱或火焰加熱的方式進行。主要技術參數是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測可采用維氏硬度計,也可采用洛氏或表面洛氏硬度計。試驗力(標尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關。這里涉及到三種硬度計。

  一、維氏硬度計是測試熱處理工件表面硬度的重要手段,它可選用0.5~100kg的試驗力,測試薄至0.05mm厚的表面硬化層,它的精度是最高的,可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差别。另外,有效硬化層深度也要由維氏硬度計來檢測,所以,對於進行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位,配備一台維氏硬度計是有必要的。

  二、表面洛氏硬度計也是十分適於測試表面淬火工件硬度的,表面洛氏硬度計有三種標尺可以選擇。可以測試有效硬化深度超過0.1mm的各種表面硬化工件。盡管表面洛氏硬度計的精度沒有維氏硬度計高,但是作爲熱處理工廠質量管理和合格檢查的檢測手段,已經能夠滿足要求。況且它還具有操作簡單、使用方便、價格較低,測量迅速、可直接讀取硬度值等特點,利用表面洛氏硬度計可對成批的表面熱處理工件進行快速無損的逐件檢測。這一點對於金屬加工和機械制造工廠具有重要意義。

  三、當表面熱處理硬化層較厚時,也可采用洛氏硬度計。當熱處理硬化層厚度在0.4~0.8mm時,可采用HRA標尺,當硬化層厚度超過0.8mm時,可采用HRC標尺。

  維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進行相互換算,轉換成標准、圖紙或用戶需要的硬度值。相應的換算表在國際標准ISO、美國標准ASTM和中國標准GB/T中都已給出。在沈陽天星網站的技術資料欄目中這三種換算表都可以找到。 

局部熱處理


  零件如果局部硬度要求較高,可用感應加熱等方式進行局部淬火熱處理,這樣的零件通常要在圖紙上標出局部淬火熱處理的位置和局部硬度值。零件的硬度檢測要在指定區域内進行。硬度檢測儀器可采用洛氏硬度計,測試HRC硬度值,如熱處理硬化層較淺,可采用表面洛氏硬度計,測試HRN硬度值。  

化學熱處理


  化學熱處理是使工件表面滲入一種或幾種化學元素的原子,從而改變工件表面的化學成分、組織和性能。經淬火和低溫回火後,工件表面具有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強度,而工件的芯部又具有高的強韌性。




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