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[讨论] 我对热处理的认识(2)

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发表于 2015-6-12 05:19:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
北京中仪天信科技有限公司
       2. 热处理的实质及其工艺特点       
      热处理的实质,是通过对金属材料或其制件进行一次或多次加热和冷却,使其内部组织结构发生变化,从而获得预期性能的工艺方法。然而,由于加热和冷却方法很多,各种金属内部组织结构变化的多样化,使得热处理工艺十分复杂,并具有与其他工序不同的许多自身特点。
热处理工艺从理论研究到生产实践体现着深入浅出、应用涉及面广、工艺复杂和操作技艺性强等特点。
在生产实践中人们从表面现象看,热处理只不过是加热和冷却两个简单过程而已。没有理论基础的初学者,一般不了解各种工件在被加热和冷却过程,其内部发生了怎样的变化,不了解热处理是一个深入浅出的工种
      下面,仅以“淬火”这一术语概念,从不同深度认识热处理具有深入浅出的特点。
      从操作角度谈淬火的概念,就是将钢件加热到一定温度,然后急速(一般在水或油中)冷却下来的操作叫淬火。
从组织结构角度谈淬火的概念,就是将钢件加热到奥氏体组织状态,然后冷却下来获得马氏体组织状态的过程叫淬火。
       进一步从晶体结构角度谈淬火的概念,则是将钢件从常温的体心立方晶格结构加热到高温转变为面心立方晶格结构,然后冷却下来回到常温下已经发生晶格畸变,成为体心正方晶格结构的过程叫淬火。
      再从实际(有缺陷)晶体的精细结构角度谈淬火的概念又有区别,低碳马氏体组织是位错型精细结构,高碳马氏体组织是孪晶型精细结构等。
实际上,热处理的内涵远远不止于此。因此认为,欲把热处理现场工作做得更好,应当不断学习,追求深度,不应停留在肤浅的表面认识上。
热处理的另一特点是,应用涉及面广。在生产实践中,热处理工序几乎分布在机械制造的全程。例如,机械加工前原材料和铸、锻、焊件毛坯正火、各种退火和人工时效等;机械粗加工后和半精加工前的调质、时效和去应力退火等;半精加工后和精加工前的渗碳、碳氮共渗、感应淬火和火焰淬火,以及工件整体淬火及其回火等;精加工后的渗氮、氮碳共渗、渗各种金属或多元共渗,以及接触电阻加热淬火、激光淬火、电子束淬火、表面沉积化合物等。
      热处理的再一特点是工艺复杂。由于各种零件和工模具在实际工作中的承载状态和受力情况千差万别,以及使用的各种材料品种繁多,使得热处理工艺较为复杂。例如,从工艺角度看,W18Cr4V高速钢淬火温度在一般手册推荐为1270~1290℃,但是当用其制造车刀、刨刀和冷作模具时,需要根据它们的各自使用条件和受力状态而采用不同温度加热。由于车刀是连续高速切削要求具有很好的热硬性,实践证明采用1290~1310℃更好;而刨刀是断续低速切削,要求具有一定的冲击韧性,采用1260~1280℃较适当;对于冷作模具来说,由于工作时不需要热硬性,而是要求较好的抗弯曲度和韧性,因此采用1210~1230℃加热淬火后低温回火则较恰当。再从工艺的复杂角度看,T10等高碳钢淬火时,,在一般手册中推荐用水作淬火冷却介质。但是,对于有效尺寸较大的工件,为提高淬硬层深度,采用更快的冷却速度——盐水或碱水作冷却介质;然而,对于为了减小变形和防止产生裂纹,,却采用预冷淬火冷却、双液淬火冷却、分级淬火冷却,甚至采用多段分级或等温淬火冷却,同时伴随冷却介质的改变,还要调整淬火加热温度或改变加热方法等。随着热处理工艺的创新和发展,为强化各种机械的使用性能,热处理许多复合工艺正在逐步得到更多应用。特别是改革开放以后,由于先进设备,如真空炉、多用炉和可控气氛的大量应用,热处理的传统工艺如何调整和适应都带来了新课题。
       热处理操作技艺性强,也是其特点之一。特别在单件、小批生产的条件下,利用通用设备进行工、模、量、夹具淬火时,热处理的质量与操作者的手法、技艺熟练程度往往密切相关。例如,双液淬火冷却,在第一种介质中的冷却时间通常参照水中的声音和水振动的手感,来判断适合的冷却时间;又如,复杂结构的工件在高温快速加热时,事先所计算的加热时间仅能供参考,实际的加热时间往往靠经验以目测火色为准;再如,生产现场的钢质火花鉴别和零件的合理吊挂、装夹等,均靠在生产中积累的经验进行操作。

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2015-6-13 08:22:55 | 显示全部楼层
     有朋友说:我这仅仅是生产实践的体会。如果从理论上讲,微观变化更复杂……哪位朋友更深刻地谈谈?
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2015-7-2 14:39:57 | 显示全部楼层
讲的很是透彻,学习了
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