熱處理,顧名思義即將材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻的表面處理工藝,通過改變內(nèi)部的顯微組織或表面的化學(xué)成分,賦予或改善工件的使用性能。早在公元前六世紀(jì)的古中國,人們?cè)诖蛟燹r(nóng)具和兵器時(shí)就已使用了淬火、滲碳等工藝。時(shí)至今日,科技的飛速發(fā)展大大拓展了熱處理工藝的使用范圍,催生了很多新的熱處理方法?,F(xiàn)在我們就來聊聊熱處理的那些新鮮事兒吧。
問:金屬在鍍前如何消除基體內(nèi)應(yīng)力?
答:金屬在冶煉、加工過程中能夠吸收空氣中的氫,使材料的韌性下降,會(huì)損害電鍍件的品質(zhì)。利用烘箱對(duì)鍍前基體進(jìn)行熱處理,可以消除氫脆現(xiàn)象帶來的影響。如普通鋼絲鍍錫后,用手一折就斷;將鋼絲在烘箱中退火1小時(shí)后,就再也折不斷了。需要注意的是過高的溫度會(huì)使氫在金屬中的溶解度增大,不利于其溢出,因此要嚴(yán)格控制井式爐熱處理的溫度。一般來說,除鍍鉻件為(210±10)℃外,其它表面處理件為(190±10)℃,滲碳、表面淬火件為150℃。
問:熱處理爐加工元件淬裂的原因及預(yù)防措施有哪些?
答:形狀效應(yīng),主要是設(shè)計(jì)因素造成的,如圓角R過小、孔穴位置設(shè)置不當(dāng),截面過渡不好。過熱(過燒),主要是由控溫不準(zhǔn)或跑溫、工藝設(shè)置溫度過高、爐溫不均等因素造成,預(yù)防措施包括檢修、校對(duì)控溫系統(tǒng),修正工藝溫度,在工件與爐底板間加墊鐵等。脫碳,主要由過熱(或過燒)、空氣爐無保護(hù)加熱、機(jī)加余量小,鍛造或預(yù)備熱處理殘留脫碳層等因素造成,預(yù)防措施為可控氣氛加熱,鹽浴加熱,真空爐、箱式爐采用裝箱保護(hù)或使用防氧化涂料;機(jī)加工余量加大2~3mm。冷卻不當(dāng),主要是冷卻劑選擇不當(dāng)或過冷造成,應(yīng)當(dāng)掌握淬火介質(zhì)冷卻特性或回火處理。模具鋼材組織不良,如碳化物偏析嚴(yán)重,鍛造質(zhì)量差,預(yù)備熱處理方法不當(dāng)?shù)龋A(yù)防措施是采用正確的鍛造工藝和合理的預(yù)備熱處理制度。
問:在熱處理爐加工生產(chǎn)中往往會(huì)出現(xiàn)變形,如何去預(yù)防呢?使變形程度降低?
答:在機(jī)械制造中,熱處理的淬火變形是絕對(duì)的,而不變形才是相對(duì)的。換句話說,井式爐只是一個(gè)變形大小的問題。這主要是由于熱處理過程中馬氏體相變具有表面浮凸效應(yīng)。預(yù)防熱處理變形(尺寸變化和形狀變化)是一項(xiàng)非常困難的工作,在許多情況下,不得不依靠經(jīng)驗(yàn)加以解決。這是因?yàn)椴粌H鋼種和模具形狀對(duì)熱處理變形有影響,不當(dāng)?shù)奶蓟锓植紶顟B(tài)及鍛造和熱處理方法同樣會(huì)引起或加劇,而且在熱處理諸多條件中,只要某一條件發(fā)生變化,鋼件的變形程度就會(huì)有很大變化。盡管在相當(dāng)長時(shí)間還主要靠經(jīng)驗(yàn)和試探法去解決熱處理變形問題,但正確掌握模具鋼材鍛造、模塊取向、模具形狀、熱處理方法與熱處理變形的關(guān)系,從已經(jīng)積累的實(shí)際數(shù)據(jù)中去把握熱處理變形規(guī)律,建立有關(guān)熱處理變形的檔案資料,卻是一項(xiàng)極有意義的工作。