什么是热处理?方法和好处 2

保持

在保持或浸泡阶段,金属保持在达到的温度。持续时间取决于要求。

例如,表面硬化只需要对金属表面进行结构改变以提高表面硬度。同时,其他方法需要统一的属性。在这种情况下,持有期更长。

浸泡时间还取决于材料类型和零件尺寸。当目标是一致的属性时,较大的零件需要更多的时间。大部分零件的核心需要更长的时间才能达到所需的温度。

冷却

浸泡阶段完成后,金属必须以规定的方式冷却。在这个阶段,也会发生结构性变化。冷却时的固溶体可能保持不变,完全或部分变成机械混合物,这取决于各种因素。

盐水、水、油或强制空气等不同介质控制冷却速度。上述冷却介质的顺序是按有效冷却速率递减的顺序排列的。盐水吸收热量最快,而空气最慢。

也可以在冷却过程中使用熔炉。当需要缓慢冷却时,受控环境允许高精度。

相图

每种金属合金都有自己的相图。如前所述,热处理是根据这些图表进行的。它们显示了在不同温度和不同化学成分下发生的结构变化。

让我们以铁碳相图为例,因为这是大学中最广为人知和广泛教授的相图。

铁碳相图

碳相图是了解不同碳钢在热处理时的行为时的重要工具。x 轴显示合金中的碳含量,y 轴显示温度。

请注意,2.14% 的碳是钢变成铸铁的极限,

该图显示了金属以不同微观状态存在的各个区域,例如奥氏体、渗碳体、珠光体这些区域由边界 A1、A2、A3 和 Acm 标记。在这些界面,当温度或碳含量值通过它们时会发生相变。

A1:渗碳体/铁素体相的上限。

A2:铁失去磁性的极限。金属失去磁性的温度也称为居里温度。

A3:将奥氏体+铁素体相与γ(伽马)奥氏体相分离的界面。

Acm:将 γ 奥氏体与奥氏体 + 渗碳体区分开的界面。

相图是考虑热处理是否有益的重要工具。每种结构都为最终产品带来一定的品质,并以此为基础选择热处理。


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