螺絲機器零件和工具一般要經過的加工過程
對於力學性能要求不高的普通結構零件,正火可作為最終熱處理;對於低中碳結構鋼,螺絲主要是提高硬度,改善切削加工性能,高碳鋼則應採用退火;對於過共析鋼,有利於球化退火,為...
選原料——鍛造——預先熱處理(退火和正火)--機械加工——最後熱處理
退火和正火一般作為預先熱處理,其作用是:消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內應力,為隨後的切削加工及熱處理作好組織準備。對於某些不太重要的工件,正火也可作為最終熱處理工序。
一、退火
定義:退火是將鋼加熱到高於或低於臨界溫度,保溫一段時間後,螺絲然後緩慢冷卻(如隨爐或埋入導熱性能較差的介質中),從而獲得接近於平衡組織的一種熱處理工藝。
目的及作用:退火可降低硬度,消除內應力,提高鋼材冷變形後的塑性,還可細化晶粒,改善組織,故可以達到各種不同的目的。
主要退火工藝有:完全退火、球化退火和去應力退火等。
1.完全退火
定義:將亞共析鋼工件加熱到Ac3以上(30∼50)℃,保溫一定時間, 然後緩慢冷卻下來的熱處理工藝稱為完全退火,又稱為重結晶退火。
目的:完全退火時,奧氏體進行全部的重結晶,是應用最廣泛的退火方法,其目的是通過重結晶使晶粒細化,均勻組織,消除應力,降低硬度,以利於切削加工。完全退火主要用於亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱軋件,有時也用於銲件。
注意:完全退火不能用於過共析鋼,因為加熱到Accm以上再緩慢冷卻時會析出網狀滲碳體,使鋼的機械性能變壞。
2.球化退火
定義:是將過共析鋼工件加熱到Ac1以上(20∼30)℃,保溫後,以極慢的冷速通過A1,使P中的滲碳體和二次滲碳體成為球狀或粒狀的熱處理工藝稱為球化退火。球化退火加熱時,未完全奧氏體化,因此屬於不完全退火。
目的:使鋼中碳化物呈球狀化,以降低硬度,改善切削加工性能,螺絲並為以後的淬火做好組織準備。
注意:為了便於球化過程的進行,對於網狀嚴重的過共析鋼,應在球化退火之前進行一次正火,以消除網狀滲碳體。
3.去應力退火
如果只是單純為了消除內應力,則用去應力退火(又稱低溫退火)消除鑄件、鍛件、焊接件、熱軋件、冷拉件等的殘餘內應力,以避免在使用或隨後的加工過程中產生變形或開裂。
定義:是將鋼加熱到溫度為(500∼650)℃,經適當保溫後,隨爐緩冷到(200∼300)℃以下,最後出爐在空氣中冷卻,又稱低溫退火。
特點:在A1以下進行,組織並未發生變化,在緩慢冷卻的過程中,工件各部分均勻冷卻和收縮,消除了鑄件、鍛件、焊接件、熱軋件、冷拉件等的殘餘內應力,避免在使用或隨後的加工過程中產生變形或開裂。
二、 正火
定義:正火是將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Accm(過共析鋼)以上(30∼50)℃的溫度,保溫後從爐中取出在空氣中冷卻的一種操作方法。
目的及作用:其冷卻速度較退火快些,所得到的組織較細,對於亞共析鋼主要是細化晶粒,均勻組織,提高機械性能;對於力學性能要求不高的普通結構零件,正火可作為最終熱處理;對於低中碳結構鋼,主要是提高硬度,改善切削加工性能,高碳鋼則應採用退火;對於過共析鋼,有利於球化退火,為淬火作組織準備。
優點:正火是在爐外冷卻,不佔用加熱設備,生產週期比退火短,生產效率高,能量消耗少,工藝簡單、經濟,所以,低碳鋼多采用正火來代替退火。
根據工件性能要求的不同,按其回火溫度的不同,可將回火分為以下幾種:
(一)低溫回火(150-250度)
低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下,螺絲降低其淬火內應力和脆性,以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用於各種高碳的切削刃具,量具,冷沖模具,滾動軸承以及滲碳件等,回火後硬度一般為HRC58-64。
(二)中溫回火(350-500度)
中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強度,彈性極限和較高的韌性。因此,它主要用於各種彈簧和熱作模具的處理,回火後硬度一般為HRC35-50。
(三)高溫回火(500-650度)
高溫回火所得組織為回火索氏體。習慣上將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理,其目的是獲得強度,硬度和塑性,韌性都較好的綜合機械性能。因此,廣泛用於汽車,拖拉機,機床等的重要結構零件,如連桿,螺栓,齒輪及軸類。回火後硬度一般為HB200-330。
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