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金属热处理
heat treatment
金属热处是将金属工伜放在一定的介质中加热到适H的温度,并在此温度中
保持一定时间斤,父以不同速度冷的一种工艺。
金属热处理是杺械制造中的重要工ど之ー?与其他加工工ど村比?热处理一般
不改変工件的形状和撃体的化学成分?而是通过改变T件内部的显做组织,或改
变工表面的化学成分?赋予或收善工作的使用性能?よ特点是善工你的内在
质量,而这一般不是眼所能看到的
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能科化学性能,除合理洸料
和各种成形工ど外?热处理Tど往往足必不可少的。例铁足札械T业中应用最广
的材料,钢铁!微纽织复杂,可以通过热处理予以痤制,所以钢铁的热丛理是金
風热处的主要内容。马外?铝?铜?镁?钛等及ば合金也都可以通过热处理收
变其力学?物埋和化学性能?以状得不同的使用性能
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们.
所认识。在公元前70~前22年?中国人在生产实饯中就已发现,铜铁的性
能会因温度和加压変形的影响而変化。白门铸铁的柔化处就是制造农县的重
要艺
公元前六世纪?钢铁兵器逐渐被不用?为了提高钢的使度?淬火工艺邃得剑迅
速发展。中国河北省易县燕下都山上:的两把剑和一把戦?其显微组纠中都有马氏
体存在,说明是经过淬火的
随着淬火技术的发展?人们逐渐发现冷剂対済火质量的影响。三.国人消元
在今陕斜谷为诸葛亮打制3000把リ?相传足派人到成都取水淬火的。这说
明中国在市代就注意到不同水质的冷却能力了?同时也注意『油科和尿的冷去却能
中国とに:的西汉(公元前206~公元24)中山靖正葉中的宝剑,心部含碳量为0
15~0.4%而表面含碳量却込0.6%以上,说明□应用了渗碳工艺。仙当时作为
个人“手艺”的秘密,不肯外传?因而发展很慢。
863年?英国金村学家和地质学家展示了钢铁在显微镜ト的六种不同的金?组
?证了钢在加热和冷却时?内部会发生组织改变?中高温时的柑在急冷时
转变为·较硬的相?法国人奥斯蒙德稱立的铁的系构理论,以及国人奥
斯汀最早制定的供碳相图?为现代热处興工艺初步奠定了興论基础。与此同时
人们还研究了在金属热处埋的加热过程中对金属例保护方法?以避免加热过程中
金属的氧化脫等。
1850~1880年?对」i用各种气体(诸如気气?煤气、氧化碳等)进行保加
热會有·系列专利。1889~1890年买国人莱克获得多金属光完热处理的专
二十世纪以米,金属物理的发展和其他新技术的移植应用,使金属热处理工艺
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得到更大发展。一个显者的进展是1901~1925年?在工W生产中应用转筒师进
行气体渗破;30午代现露点电位计,使炉内气氖的饫势达例可?以后父研
究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进?步控制师内气氖碳势的方法:60年代,
热处理技术运用了等离子场的作用?发展了离」『渗氮?渗碳T艺;激光?电子
束技术的应用,ヌ使金属状得了新的表面热处衄和化学热处职方法
金属热处理工艺
热处理工ど一般包折加热?保湿い?冷却三个过程?有时只有加热和冷却?个过
程。这些过程互相術接,不可间断
加热是热处理的重要工序と?金パ热処興的加热方法很多?最早是朵用木昃
利山煤作为热源?进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制?且尤环境
ら染?利这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属?以至浮动粒子
进行j间接加。
金属加热吋?工件露在架气中,常常发生:氧化?脫碳(即钢铁件表面碳含量
降低)这对于热处理斤零件的衣而性能有很不利的景影响。因而金属通常应在可
气氖或保护气気中?熔融盐中和真空中加热?也可用淰料或包装方法进行保护
热温度是热处興工艺的重要工艺参数之?选择和制加热温度?是保证热
处理质量的主要问题?加热温度随被处理的金属材料和热处理的日的不同而异
一般都是加热剑村变温度以:?以获得高温组纵。另外转変需要一定的时
?此金属工件表面込到要求的川温度时?述须在此温度保持一定时间,使内
外温虔致,使微纽织转变完全?这段时间称为保温时间?朵用高能密加
热和表面热处时?加热速度极快?一般就没有保温时间,而化学热处坪的保温
时间往往校长。
冷去也是热处理工艺过程中不可快少的步骤?冷却方法因工艺不同而不同,主
要是控制冷却度。般退火的冷却度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷
却速度更快。仙还网钢利不同而有不同的要求例如空硬钢就可以用正火样的
冷速度进行淬硬
金属热処理工艺大体可分为整体热处理丶表面热处理和化学热处理三大类。根
据ル热介质?加热温度和冷却方法的不同?毎一人类ダ可区分为若千不同的热处
理工.ど。同和金属宋用不同的热处理工ど?可获得不同的组织,从而其有不同
钢性能。钢供是工业上应用最广的金属?而H钢铁显微组织也最为复杂·因此钢
铁热处理汇艺种类繁多。
整体热処理是对工件整体加热?然后以适当的速度冷却?以改变其繁体力学性
能的金属恝处理Tど。钢铁幣体热处理人致有退火、正火、淬火和?火阳种某木
退火是将工件加热到适当温度?根据材料和工件尺」朵用不同的保温时间,然
斤进行缓慢冷??口的足使金属内部组达到或接近牛衡状态,获得良好工艺