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模具硬不硬,要看热处理!6 F( p1 K2 p( S# Z5 m; ?
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- p0 q0 v. j$ F! w4 V" X热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。按照热处理不同的目的,热处理工艺可分为两大类:预备热处理和最终热处理。7 O& `9 A! N: \% H
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1.预备热处理* [5 P3 l3 V& ~$ r5 U
6 R1 H" m7 \+ v5 m' S- f- J- V# j预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
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(1)退火和正火
# y1 |( B6 O& |8 `+ ]退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢,为降低其硬度易于切削,常采用退火处理;含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,为避免其硬度过低切削时粘刀,而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织,为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。
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(2)时效处理
7 _/ ?8 y" T# F4 ], ^% P8 w) R时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。 N8 b7 W5 p. I' y& T [0 Q
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为避免过多运输工作量,对于一般精度的零件,在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件(如座标镗床的箱体等),应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。+ e4 N+ t* X- W6 q2 b' J0 M& [
& d9 M" Z/ |( n除铸件外,对于一些刚性较差的精密零件(如精密丝杠),为消除加工中产生的内应力,稳定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工,在校直工序后也要安排时效处理。' v* M2 k6 r6 s% r' E
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, U4 f9 c* z5 x/ a( m/ k# _4 W, G, f" k" P5 g$ J- t% S
(3)调质7 i: e3 Z5 a/ V3 v }9 ~
调质即是在淬火后进行高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备,因此调质也可作为预备热处理。
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( p( j0 y/ @0 @: Q) B由于调质后零件的综合力学性能较好,对某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。* |! e9 I1 W2 x" Z/ ^: l( ]2 I
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2.最终热处理
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最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
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(1)淬火
" }. c9 O3 p9 T$ _4 Q淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广,而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好,而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能,常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为:下料--锻造--正火(退火)--粗加工--调质--半精加工--表面淬火--精加工。3 P N2 H q* A k& O
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(2)渗碳淬火6 C2 G" S9 Y- N, Z' a/ f0 K
渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高的硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施(镀铜或镀防渗材料)。由于渗碳淬火变形大,且渗碳深度一般在0.5~2mm之间,所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。
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% d8 t; \9 V1 Q2 H4 n其工艺路线一般为:下料-锻造-正火-粗、半精加工-渗碳淬火-精加工。当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后,切除多余的渗碳层的工艺方案时,切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后,淬火前进行。' `* o& H& K$ A3 a9 b7 r. G* A
3 w% Q/ F2 w' N9 \: ^! [(3)渗氮处理2 O" d% L7 b4 x3 f8 w
渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄(一般不超过0.6~0.7mm),渗氮工序应尽量靠后安排,为减小渗氮时的变形,在切削后一般需进行消除应力的高温回火。 |
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