金屬材料熱處理新工藝

一、金屬材料及熱處理的進展史我國是世界上最早使用金屬材料及熱處理技術的國家之一。依據4000年前，我們的祖先就開頭使用金屬材術方面有了突飛猛進得進展，促進了冶金、機械制造、石油化工、儀表儀器航空航天等現代化工業(yè)的進步。原子彈、氫彈、、人造地球衛(wèi)星、超導材料、納米材料、載人航天飛機等重大工程的爭論與試驗水平。二、熱處理工藝簡介形變熱處理是將塑性變形與熱處理有機結合在一起的工藝方法。它能同時獲得形變強化和相變強化綜合效果。真空熱處理是將工件置于有肯定真空度的加熱爐內進展的熱處理。包括真空退火、真空淬火、真空回火及真空化學熱處理等。三、熱處理進展的主要趨勢是，不斷改革加熱和冷卻技術，進展真空熱處理，可控氣氛形變熱處理等，以及制造的外表熱處理工藝。工藝和技術的進展主要是：⑴為了提高零件的強度、韌性；增加零處理過程中零件的變形；⑷節(jié)約能源，降低本錢，提高經濟效益；⑸熱處理、真空熱處理和形變熱處理，以及外表氣相沉積技術。㈠可控氣氛熱處理在爐氣成分可以掌握的爐內進展的熱處理稱為可控氣氛熱處理。爐氣分滲碳性、復原性和中性氣氛等。僅用于防碳，節(jié)約鋼材，提高工件質量；可實現光亮熱處理，保證工件的尺寸復碳；可進展穿透滲碳處理，例如，某些外形簡單且要求高彈性或高強度的工件，用高碳鋼制造加工困難，可用低碳鋼沖壓成形，然后進展穿透滲碳，以代替高碳鋼。這樣可以大大革加工程序。⒈吸熱式氣氛燃料氣〔自然氣、城市煤氣、丙烷、丁烷〕按肯定比例與空氣混合后，通入發(fā)生器進展加熱，在觸媒的作用下，經吸碳鋼的保護氣氛。⒉放熱式氣氛燃料氣〔自然氣、乙烷、丙烷等〕按肯定比例與的熱量，故稱為放熱式氣氛。它是全部制備氣氛中最廉價的一種，主淬火等。⒊放熱-吸熱式氣氛這種氣氛用放熱和吸熱兩種方式綜合制成。第一步，先將氣體燃料〔如自然氣等〕和空氣混合，在燃燒室中進展放熱式燃燒；其次步，將燃燒室中的燃燒產物再次與少量燃料混合，-吸熱式氣氛。它可用于吸熱式和放熱式氣氛原來使用的各個方面。輕氫脆傾向。⒋滴注式氣氛用液體有機化合物〔如甲醇、乙醇、丙酮、甲?；旌系稳牖蚺c空氣混合后噴入熱處理爐內所得到的氣氛稱為滴注式氣氛。它主要用于滲碳、碳氮共滲、軟氮化、保護氣氛淬火和退火等?？沾慊稹⒄婵胀嘶?、真空回火和真空化學熱處理等。氧化—真空中氧的分壓很低，金屬的氧化受到抑制。實踐證明，在13.3Pa1.33×10-3Pa真空度下?？梢詫崿F無氧化加熱。⑶可以凈化外表—在高真空中，外表的氧化物發(fā)生分解，工件可得到光亮的外表。另外，工件外表的油氣作用，有利于改善鋼的韌性，提高工件的使用壽命。序，改善勞動條件，實現自動掌握。⒉真空熱處理的應用真空技術的進展，以及對重要零件的更高性能和使用牢靠性的要求，碳和去氣、脫脂的作用，除了鋼、銅及其合金外，還可用于處理一些與氣體親和力較強的金屬，如鈦、鉭、鈮、鋯等。⑵真空淬火已大量用于各種滲碳鋼、合金工具鋼、高速鋼和不銹鋼的淬火，以及各種時碳相比有很多優(yōu)點：可顯著縮短滲碳周期，削減滲碳氣體的消耗，能常組織和發(fā)生晶間氧化，工件外表光亮，根本上不造成環(huán)境污染，并可顯著改善勞動條件，等等。㈢形變熱處理形變強化和熱處理強化都是金屬及合金最根本的奧氏體晶粒細化，位借密度增高，晶界發(fā)生畸變，碳化物彌散效果增加變；在相變中進展形變；在相變后進展形變。不管哪一種方法，都能獲得形變強化與相變強化的綜合效果。⒈高溫形變熱處理的軟化過程，所以，形變后應馬上快速冷卻。由于鋼件外表有較大的剩余壓應力，還可使疲乏強度顯著提高。來，省去重加熱過程，從而節(jié)約能源，削減材料的氧化、脫碳和變快的進展。⒉中溫形變熱處理提高強度，而不降低塑性，甚至略有提高。此外，還可提高鋼的回火穩(wěn)定性和疲乏強度。中溫形變熱處理要求鋼有高的淬透性〔即過冷奧氏體的亞穩(wěn)區(qū)較大，較寬〕，以使在形變時不產生非馬氏體轉變。的功率要大。這種方法的強化效果雖好，但因工藝實施較難，目前僅用于強度要求很高的彈簧鋼絲、軸承等小型零件及刀具等。㈣外表氣相沉積氣相沉積主要分化學氣相沉積〔CVD〕和物理氣相沉積〔PVD〕兩種。上沉積成膜的方法。利用多種化學反響，可得到不同的金屬、非金屬或化合物鍍層。物理氣相沉積包括真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍三種方法，由于它們都是在真空條件下進展，因此也稱為真空鍍膜法。氣相沉積鍍層的特點是附著力強，均勻，快速，質量好，公害小，選〔如TiN、TiC、WC2、23AlO等〕、耐蝕膜〔