0458-沖大小墊圈倒裝復合模設計【全套24張CAD圖】
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金屬熱處理
一、退火
在前面描述冷拔加工材料的軟化并重新獲得塑性的熱處理方法時，就已使用退火這個詞，該詞具有相似的意義。完全退火的目的是降低硬度、增加塑性，有時也提高高碳鋼的切削性能，否則這種鋼很難加工。這種熱處理方法也用來減少應力，細化晶粒，提高整個材料的結(jié)構(gòu)均勻性。
退火不總是能提高切削加工性，切削加工性一詞用來描述幾個相關因素，包括材料切削時獲得好的光潔度（即較小的表面粗糙度——譯者）的能力。當完全退火時，普通低碳鋼硬度較低，強度較小，對切削的阻力較小，但通常由于塑性和韌性太大以至切屑離開工件表面時會劃傷表面，工件表面質(zhì)量比較差，導致較差的切削加工性。對這類鋼，退火可能不是最合適的處理方法。許多高碳鋼和大多數(shù)合金鋼的切削加工性通?？山?jīng)退火大大改善，因為除在最軟條件下，它們的硬度和強度太高而不宜加工。
亞共析剛的退火方法是將鋼緩慢加熱到線以上大約，保溫一段時間，使整個材料溫度相同，形成均勻奧氏體，然后隨爐或埋在石灰或其它絕緣材料中緩慢冷卻。要析出粗大鐵素體和珠光體，使鋼處于最軟、最韌和應變最小的狀態(tài)，必須緩慢冷卻。
二、正火
正火的目的多少類似于退火，但鋼不是最軟狀態(tài)且珠光體是細勻而不粗大。鋼的正火能細化晶粒，釋放內(nèi)應力，改善結(jié)構(gòu)均勻性同時恢復一些塑性，得到高的韌性。這種方法經(jīng)常用來改進切削加工性，減少應力，減少因部分切削加工或時效產(chǎn)生的變形。
正火方法是將亞析鋼或過共析鋼分別緩慢加熱到Ac3線或Accm線上約，保溫一段時間以便形成奧氏體，并在靜止空氣中緩冷。要注意，含碳量超過共析成分的鋼要加熱到Accm線以上，而不是退火時的Ac1線以上。正火的目的是在奧氏體化過程中試圖溶解所有滲碳體，從而盡可能減少晶界上的硬脆鐵碳化合物，而得到小晶粒的細珠光體、最小自由鐵素體和自由滲碳體。
三、球化退火
通過球化退火可使鋼得到最小的硬度和最大的塑性，它可使鐵碳化合物以小球狀分布在鐵素體基體上。為了使小顆粒球化更容易，通常對正火鋼進行球化退火。球化退火可用幾種不同的方法，但所有方法都需要在A1線溫度附近（通常略低）保溫很長時間，使鐵碳化合物形成更穩(wěn)定，能級較低的小圓球。
球化退火方法的主要目的是改進高碳鋼的切削加工性，并對淬硬鋼進行預處理，使其淬火后結(jié)構(gòu)更均勻。因為熱處理時間長，因此成本高，球化退火不如退火或正火常用。
四、鋼的硬化
鋼的大多數(shù)熱處理硬化方法是基于產(chǎn)生高比例的馬氏體。因此，第一步用的似乎大多數(shù)其他熱處理常用的方法——產(chǎn)生奧氏體。亞共析鋼加熱到Ac1線溫度以上大約，進行保溫，使溫度均布，奧氏體均勻。過共析鋼Ac1線溫度以上大約時保溫，鋼中仍殘留部分鐵碳化合物。
第二步是快速冷卻，力圖避免在等溫曲線鼻部產(chǎn)生珠光體轉(zhuǎn)變。冷卻速度取決于溫度和淬火時淬火介質(zhì)從鋼表面帶走熱量的能力以及鋼本身傳熱的能力。表11-1是一些常用介質(zhì)和冷卻方法，按冷卻能力降低的順序排列。
高的溫度梯度產(chǎn)生高應力，會引起變形和開裂，所以淬火只有在非常需要產(chǎn)生特定結(jié)構(gòu)時才使用。淬火時必須小心，使熱量均勻擴散以減少熱應力。比如，一根細長棒需端部淬火，即將它垂直插進冷卻介質(zhì)中，這樣整個截面同時產(chǎn)生溫度變化。如果這種形狀的工件的某一邊比另一邊早降溫，尺寸變化很可能引起很高的應力，產(chǎn)生塑性流動和永久變形。
用幾種特殊的淬火方法可減小淬火應力，減小變形開裂傾向。一中稱為分級淬火，其方法是：將奧氏體鋼放入溫度高于馬氏體轉(zhuǎn)變起始溫度（Ms）的鹽浴中，放置一定的時間直到溫度均勻，在開始形成貝氏體之前取出，然后放在空氣中冷卻，產(chǎn)生與從高溫開始淬火時同樣硬的馬氏體，而導致開裂和翹曲的高的熱應力或淬火應力已經(jīng)被消除。
在略高一點溫度下的類似方法稱為等溫淬火，這時，將（奧氏體）鋼放在鹽浴中，保持很長時間，等溫處理的結(jié)果是形成貝氏體。貝氏體結(jié)構(gòu)不如在同樣成分時形成的馬氏體硬，但除了減少鋼在正常淬火時受到的熱沖擊外，不必要進一步處理，就可獲得在高硬度時好的沖擊韌性。
五、回火
調(diào)整淬硬鋼以便使用的第三步通常是回火。除了等溫淬火鋼通常在淬火狀態(tài)下使用外，大多數(shù)鋼都不能在淬火狀態(tài)下使用。為產(chǎn)生馬氏體而采取的激冷使鋼很硬，產(chǎn)生宏觀內(nèi)應力和微觀內(nèi)應力，使材料塑性很低，脆性極大。為減少這種危害，可通過將鋼再加熱到A1線（低溫轉(zhuǎn)變）以下某一溫度。淬火鋼回火時產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化是時間和溫度的函數(shù)，其中溫度是最重要的。必須要強調(diào)，回火不是硬化方法，而是剛好相反?；鼗痄撌菍⒔?jīng)熱處理硬化的鋼，通過回火時的再加熱，來釋放應力、軟化和提高塑性。
回火引起的結(jié)構(gòu)變化和性能改變?nèi)Q于鋼重新加熱的溫度。溫度越高，效果越大，所以溫度的選擇通常取決于犧牲硬度和強度換取塑性和韌性的程度。重新加熱到以下，對淬火普碳鋼影響不大，在到之間，結(jié)構(gòu)會發(fā)生某些變化，在以上，結(jié)構(gòu)和性能顯著變化。在緊靠著A1溫度以下的長時間加熱會產(chǎn)生與球化退火過程類似的球化結(jié)構(gòu)。
在工業(yè)上，通常要避免在到范圍內(nèi)回火，因為這個范圍內(nèi)回火的鋼經(jīng)常會產(chǎn)生無法解釋的脆性或塑性喪失現(xiàn)象。一些合金鋼在到范圍內(nèi)，也會產(chǎn)生“回火脆性”，特別是從（或通過）這個溫度范圍緩慢冷卻時會出現(xiàn)。當這些鋼必須高溫回火時，它們通常加熱到以上并快速冷卻。當然，從這個溫度快冷不會產(chǎn)生硬化，因為沒有進行奧氏體化。
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