整體熱處理是對(duì)工件整體加熱,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然后進(jìn)行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善材料的切削性能,也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。
淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時(shí)變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性,把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝,稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長(zhǎng)時(shí)間,以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進(jìn)行,使工件獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。
了解“四把火”:四把火:退火,回火,淬火,正火之間的聯(lián)系和區(qū)別
工具鋼熱處理評(píng)級(jí)圖譜回顧:
工具鋼熱處理第一級(jí)別評(píng)級(jí)圖(1-8級(jí)) 工具鋼熱處理第二級(jí)別金相圖譜(1-10級(jí)) 工具鋼熱處理第三級(jí)別金相圖譜(1-5級(jí)) 工具鋼熱處理第四級(jí)別金相圖譜(1-3級(jí)) 工具鋼熱處理第五級(jí)別金相圖譜(1-3級(jí)) 工具鋼熱處理第六級(jí)別金相圖譜(1-8級(jí)) 工具鋼熱處理第七級(jí)別金相圖譜(1-5級(jí)) 工具鋼熱處理第八級(jí)別金相圖譜(1-3級(jí)) 工具鋼熱處理第九級(jí)別金相圖譜(1-3級(jí)) 工具熱處理第十級(jí)別圖金相圖譜1級(jí)
2級(jí)
3級(jí)
4級(jí)
5級(jí)
6級(jí)
淬火殘留奧氏體評(píng)級(jí)圖金相圖譜,奧氏體是碳與合金元素溶解在γ-fe中的固溶體,仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直,呈規(guī)則多邊形;淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處。
馬氏體 (英語:Martensite),若母相元素為鐵,則可稱為馬氏體。其為純金屬或合金從某一固相轉(zhuǎn)變成另一固相時(shí)的產(chǎn)物;在轉(zhuǎn)變過程中,原子不擴(kuò)散,化學(xué)成分不改變,但晶格發(fā)生變化,同時(shí)新舊相間維持一定的位向關(guān)系并且具有切變共格的特征。
隨著工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高,對(duì)于產(chǎn)品的要求也隨之有了明顯提高,一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在超標(biāo)缺陷的話,將會(huì)嚴(yán)重影響其質(zhì)量和使用壽命,合金鑄件當(dāng)然也是如此。經(jīng)過超超聲波檢測(cè)發(fā)現(xiàn)合金鑄件內(nèi)部缺陷主要可以分為兩種,分別是體積型缺陷和平面型缺陷。疏松缺陷在合金鑄件中也較為常見,知道它形成的原因以及所造成的危害嗎?
魏氏組織金相評(píng)級(jí)圖譜(1.0A-5.5級(jí)B),魏氏組織是指在焊接的過熱區(qū)內(nèi),由于奧氏體晶粒長(zhǎng)得非常粗大,這種粗大的奧氏體在較快的冷卻速度下會(huì)形成一種特殊的過熱組織,其組織特征為在一個(gè)粗大的奧氏體晶粒內(nèi)會(huì)形成許多平行的鐵素體(滲碳體)針片,在鐵素體針片之間的剩余奧氏體最后轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,這種過熱組織稱為鐵素體(滲碳體)魏氏組織。
碳元素與一種不同化學(xué)物質(zhì)或元素,在以某一特定比例混合后,能夠在比各自熔點(diǎn)還要低的溫度下,進(jìn)行加熱熔合,形成均勻的混合物(mixture)。用來形成共晶系統(tǒng)的混合物被稱為共晶混合物或共熔混合物(eutectic mixture),形成的化合物被稱為共晶碳化物或共熔碳化物(eutectic carbiden),而這個(gè)熔合溫度則稱為共晶溫度或共熔溫度(eutectic temperature)。
滲碳鋼通常指需經(jīng)滲碳淬火、低溫回火后使用的鋼。它一般為低碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼與合金結(jié)構(gòu)鋼,亦可分別稱為碳素滲碳鋼與合金滲碳鋼。其成分特點(diǎn)是低的含碳量,一般為0.1%~0.25%;主要合金元素有Ni、Cr、Mn等,輔助合金元素有W、Mo、V、Ti等。
脫碳是指鋼的含碳量減少的現(xiàn)象稱為脫碳。鋼的加熱溫度過高或在高溫下停留時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)易發(fā)生脫碳。有時(shí)還伴有嚴(yán)重的表面氧化。出現(xiàn)全脫碳層時(shí)組織中已無珠光體存在。僅有部分脫碳層時(shí)還保留一部分珠光體。碳鋼及低合金鋼在臨氫高溫狀態(tài)下氫使鋼中的Fe3C還原生成甲烷,也使參光體脫碳,亦稱氫腐蝕。脫碳后的鋼材強(qiáng)度下降并軟化。
鋼件從奧氏體狀態(tài)急冷的硬化層。一般以淬硬有效深度來定義。鋼件淬硬層金相評(píng)級(jí)圖譜(1-4級(jí))
在橫向低倍試片上呈分散的,不同形狀和大小的,稍微凹 陷的暗色斑點(diǎn),斑點(diǎn)一般較大,有時(shí)亦呈十字形、方框形或同心 圓點(diǎn)狀(圖7-12a),通常分布在鋼錠中上部;
近年來,常規(guī)的高碳鉻軸承鋼的馬氏體淬回火工藝的發(fā)展主要分兩個(gè)方面:一方面是開展淬回火工藝參數(shù)對(duì)組織和性能的影響,如淬回火過程中的組織轉(zhuǎn)變、殘余奧氏體的分解、淬回火后的韌性與疲勞性能等;另一方面是淬回火的工藝性能,如淬火條件對(duì)尺寸和變形的影響、尺寸穩(wěn)定性等。常規(guī)馬氏體淬火后的組織為馬氏體、殘余奧氏體和未溶(殘留)碳化物組成。
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金相顯微鏡與生物顯微鏡的區(qū)別:金相顯微鏡觀察的試樣不透明,只能借助試樣磨面的反射光來觀察,需要特殊光源。生物顯微鏡觀察的試樣是透明的切片,采用自然光源。
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金相,“金”指的是金屬或者是合金材料,“相”應(yīng)該就是指外觀。所以金相的意思應(yīng)該就是說金屬或者是合金材料的外觀形態(tài)。但并不是我們?nèi)庋鬯吹降臉幼?,?yīng)該是通過顯微鏡所看到的微觀狀態(tài)。