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調(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能,材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整,其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好,具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體。回火索氏體(tempered sorbite)是馬氏體于回火時形成的,在在光學(xué)金相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來,其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物(包括滲碳體)球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火組織,是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時的鐵素體已基本無碳的過飽和度,碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。常溫下是一種平衡組織。 時效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化,常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,把工件重新加熱到100-150℃,保持5-20小時,這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理,稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時效處理,以消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定鋼材組織和尺寸,尤為重要。
淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì) ,調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚恚淠康氖鞘构ぜ哂辛己玫木C合機(jī)械性能。 鋼的熱處理工藝包括退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等方法。其中回火又包括調(diào)質(zhì)處理和時效處理。 鋼的回火:按照所希望的機(jī)械性能將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到(350℃~650℃)一定溫度之間進(jìn)行,碳是以細(xì)均分布的滲碳體形式析出。隨著回火溫度的增加,碳化物的顆粒就增大,屈服點和拉伸強(qiáng)度就下降,降低硬度和脆性,延伸率和收縮率就升高。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,以取得預(yù)期的力學(xué)性能。 回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。
調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類,不管是碳鋼還是合金鋼,其含碳量控制比較嚴(yán)格。如果含碳量過高,調(diào)質(zhì)后工件的強(qiáng)度雖高,但韌性不夠,如含碳量過低,韌性提高而強(qiáng)度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。 調(diào)質(zhì)淬火時,要求工件整個截面淬透,使工件得到以細(xì)針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火,得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析,一般只作硬度測試,這就是說,淬火后的硬度必須達(dá)到該材料的淬火硬度,回火后硬度按圖要求來檢查。
將工件加熱到適當(dāng)溫度,保溫一段時間后從爐中取出,在空氣中冷卻的金屬熱處理工藝。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些,其機(jī)械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。正火的主要應(yīng)用范圍有:①用于低碳鋼,正火后硬度略高于退火,韌性也較好,可作為切削加工的預(yù)處理。②用于中碳鋼,可代替調(diào)質(zhì)處理作為后熱處理,也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理。③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。④用于鑄鋼件,可以細(xì)化鑄態(tài)組織,改善切削加工性能。⑤用于大型鍛件,可作為后熱處理,從而避免淬火時較大的開裂傾向。⑥用于球墨鑄鐵,使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高,如用于制造汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件。