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热处理方法
浏览: 发布日期:2019-01-06

热处理工艺
热处理工艺主要靠自己实践,热处理工艺要结合炉型、装炉、冷却介质(起决定作用的物质)、工件大小、工件形状和工件技术要求等多因素有关。不懂时,先查相关资料(比如热处理手册等),或请教老师傅、做实验,然后再正式生产。下面给你介绍一下热处理工艺的一些基本概念,希望对你有所帮助。
1.退火
操作(operate)方法:将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,一般随炉温缓慢冷却。烟店轴承根据载荷的大小选择轴承时,相比于球轴承的点接触,滚子轴承中的主要元件间是线接触,易用于承受 的载荷,承载后的变形也小。
目的:1.降低(reduce)硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料;2.一般在毛坯状态进行退火 。
2.正火
操作方法:将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。
3.淬火
操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢(不锈耐酸钢)、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
4.回火
操作方法:将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。
目的:1.降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;2.调整硬度,提高塑性和韧性,获得工作所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸。
应用要点:1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有足够的强度时用高温回火;2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢(不锈耐酸钢)在400~450度之间回火,因为这时会产生一次回火脆性。
5.调质
操作(operate)方法:淬火后高温(high temperature)回火称调质,即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度(temperature),保温后进行淬火,然后在400~720度的温度下进行回火。
目的:1.改善切削加工性能,提高加工表面光洁程度;2.减小淬火时的变形和开裂;3.获得良好的综合力学性能。
应用要点:1.适用于淬透性较高的合金结构(Structure)钢、合金工具钢和高速钢;
  2. 不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理,而且还可以作为某些紧密零件,如丝杠等的预先热处理,以减小变形。
6.时效
操作方法:将钢件加热到80~200度,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。
目的:
  1. 稳定钢件淬火后的组织,减小存放或使用期间的变形;2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力,稳定形状和尺寸。
应用要点:
  1. 适用于经淬火后的各钢种;2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件,如紧密丝杠、测量(cè liáng)工具、床身机箱等。
7.冷处理
操作方法:将淬火(cuì huǒ)后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-60~-80度或更低,温度均匀一致后取出均温到室温。
目的:1.使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体,从而提高钢件的硬度、强度、耐磨耗性和疲劳极限;2. 稳定钢的组织 ,以稳定钢件的形状和尺寸。
应用要点:1.钢件淬火后应立即进行冷处理,然后再经低温回火,以消除低温冷却时的内应力;2.冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。
8.火焰加热表面淬火
操作方法:用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热(heating ),当达到淬火温度后立即喷水冷却。
目的:提高钢件表面硬度、耐磨(nài mó)性及疲劳强度,心部仍保持韧性状态。
应用要点:1.多用于中碳钢制件,一般淬透层深度为2~6mm;2.适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。
9.感应加热表面淬火
操作方法:将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在极短的时间内加热(heating )到淬火(cuì huǒ)温度,然后喷水冷却。
目的:提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,心部保持韧性状态。
应用要点:1.多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件;2. 由于肌肤效应,高频感应淬火淬透层一般为1~2mm,中频淬火一般为3~5mm,高频淬火一般大于10mm.
10.渗碳
操作方法:将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950度并保温,使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。
目的:提高钢件表面硬度(Hardness)、耐磨性及疲劳强度,心部仍然保持韧性状态。
应用要点:1.用于含碳(C)量为0.15%~0.25%的低碳钢和低合金钢制件,一般渗碳层深度为0.5~2.5mm;2.渗碳后必须进行淬火,使表面得到马氏体,才能实现渗碳的目的。
11.氮化
操作方法:利用在5..~600度时氨气分解出来的活性氮原子,使钢件表面被氮饱和,形成氮化层。
目的:提高钢件表面的硬度(Hardness)、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。临清森信轴承制造有限公司轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑。此外也有用固体润滑剂润滑的。选用哪种润滑方式,取决于轴承的转速。一般用轴承的dn值表示轴承的速度大小。
应用要点:多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢,以及碳钢和铸铁,一般氮化层深度为0.025~0.8mm.
12.氮碳共渗
操作方法:向钢件表面同时渗碳和渗氮。
目的:提高钢件表面的硬度、耐磨耗性、疲劳强度以及抗蚀能力。
应用要点:1.多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件,一般氮化层深0.02~3mm;2.氮化后还要淬火和低温回火。
热处理的工艺分为哪几种
根据不同的分类方法,有很多种:
1、根据热处理的作用分:预先热处理工艺、最终热处理工艺
2、根据热处理的部位分:整体热处理工艺、局部(part)热处理工艺
3、根据热处理的方法分:退火工艺(包含完全退火工艺、不完全退火工艺、球化退火工艺、去氢(Hydrogen)退火工艺、扩散退火工艺、均匀化退火工艺、等温退火工艺、去应力退火工艺、再结晶退火工艺……等)、常化工艺(连续(Continuity)正火工艺、等温正火工艺)、淬火工艺(单介质淬火工艺、多介质淬火工艺、分级淬火工艺、等温淬火工艺……),回火工艺(……),表面淬火工艺(火焰加热表面淬火工艺、中频感应加热表面淬火工艺、高频感应淬火工艺、电解热处理工艺、激光热处理工艺……),化学热处理工艺(渗碳……)
4、根据热处理零件的分类方法:弹簧热处理工艺、轴承热处理工艺
热处理工艺如何选择
根据工件的功能、使用要求来选择(Select)热处理工艺。比如:如果是制作冷冲模具,其冲头、凹模是需要硬度的,所以,应该选择淬火+低温回火的热处理工艺;如果是制作弹簧的话,其使用性能是需要弹性好,所以应该选择中温回火工艺;对一些轴类的加工,需要其内部有韧性,表面又需要有硬度,这时就需要选择,轴的整体调质,然后对轴的工作部分进行表面淬火,以增加表面的硬度,其内部又不失去韧性。对齿轮的热处理也是这样的,只对齿轮的齿部进行高频淬火,增加齿部的硬度,齿轮的本身又有韧性,能抗拒冲击载荷。
热处理方法及作用
钢的热处理是将固态钢采用适当的方式进行加热、保温和冷却,以获得所需组织结构与性能的一种工艺。热处理的特点是改变零件或者毛坯的内部组织,而不改变其形状和尺寸。热处理的方法主要有:退火、正火、淬火、回火、渗碳、渗氮等。
退火:将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。退火的目的,是为了消除组织缺陷,改善组织使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。
正火是将钢加热到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后很快放入淬火剂中,使其温度骤然降低,以大于临界冷却速度的速度急速冷却,而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理(processing)方法。淬火能增加钢的强度和硬度。
将已经淬火的钢重新加热到一定温度,再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,以取得预期的力学性能(xìng néng)。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨(nài mó)性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗氮又称氮化,是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度(Hardness)与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。
另外,生产中常用的有渗铝(Al)、渗铬、渗硼、渗硅等。