簡述熱處理的概念及作用
簡述熱處理的概念及作用 熱處理是將金屬或合金在固態下于一定的介質中加熱到一定的溫度,并在此溫度中保持一定時間后,又以一定的速度冷卻下來的一種綜合工藝。 熱處理一般不改變工件形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,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內在質量,而這一般不是肉眼所能看到的。 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。 金屬整個生產過程中均可進行相應的熱處理以改善金屬材料性能。金屬鑄件通常需要進行消除內應力的低溫退火,或完全退火,或正火,有的還需要淬火后回火(時效)。對金屬錠的熱處理,壓力加工過程中的和成品的熱處理,在冶金企業和機械工廠內,他是半成品和機器零件制造的主要工序之一。熱處理作為中間工序,能改進工件的某些加工性能(如鍛造性,切削性等);若作為最后操作,它能賦予金屬和合金以所需力學、物理和化學等綜合性能,保證產品符合規定的質量要求。在影響金屬材料結構變化的深度和多樣性方面,熱處理較機械加工和其他處理也更為有效。熱處理還可與化學處理、形變加工和磁場作用等聯合進行,進一步改善金屬材料的性能。 為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,其復雜的顯微組織可以通過熱處理予以控制,從而獲得所需的力學性能和物理化學。例如,各種鋼材常需進行正火處理,以獲得細而均勻的組織和較好的力學性能。調質鋼需進行淬火及高溫回火以保證良好的整體力學性能。45鋼廣泛用于機械制造,這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼,淬火性能并不好, 45號鋼可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度,又希望發揮45#鋼優越的機械性能,常將45#鋼表面滲碳淬火,這樣就能得到需要的表面硬度。GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能,。這些都說明熱處理對鋼鐵材料的研究生產發揮了重大作用 另外,鋁、銅、鎂、鈦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,以獲得不同的使用性能。比如鋁合金一般需時效強化來提高強度,以達到所需的力學性能要求。