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起重运输机械钢件的热处理

来源:未知   发布时间:2020-12-28 09:59  点击量:

  我们经常看到有人问起重轮和车轴的热处理。前段时间查阅技术文件时,我们发现HB的硬度应写为淬火和回火后的HRC。这是个常规性的问题。将数据组织为post。
起重运输机械钢件的热处理

  一、退火

  把钢加热到一定温度,保持一定时间,然后慢慢冷却到室温。目的是:

  ① 降低钢材硬度,提高塑性,便于切割和冷变形;

  ② 细化晶粒,统一钢的组织,提高钢的性能,为后期热处理做好准备;

  ③ 消除钢中的内应力。防止零件加工后变形、开裂。

  退火分为完全退火、球化退火和应力消除退火

  1、完全退火

  热钢件在30~50℃以上达到临界温度(不同钢材的临界温度也不同,一般为710~750℃,个人合金钢的临界温度可达800~900℃),保温一段时间,然后缓慢冷却炉(或埋在沙子中)。其目的是细化晶粒,使组织均匀,降低硬度,消除内应力,完成退火。适用范围:含碳量小于0.8%的锻件或铸钢件。

  2、球化退火

  钢构件加热至临界温度以上20-30℃,保温后缓慢冷却至500℃以下,然后排至风冷。其目的是降低钢的硬度,提高可加工性,为后续淬火做准备,从而减少淬火和球化退火后的变形和开裂。适用范围:含碳量大于0.8%的碳钢及合金工具钢。

  3、减压退火

  将钢制零件加热到500-650℃一段时间,然后缓慢冷却(一般采用炉冷)。其目的是消除钢制零件在焊接和冷矫直过程中的内应力,消除精密零件在切割过程中的内应力,以防止在后期加工和使用过程中产生变形。适用于:各种铸件、锻件、焊接件、冷挤压件。

  二、正火

  将钢加热到临界温度以上40~60℃,保持一定时间,然后在空气中冷却。目的是:

  ① 改善结构和加工性能;

  ② 对于机械性能较低的零件,常采用正火作为最终热处理方法;

  ③ 消除内部压力。

  起重运输机械钢件的热处理

  三、淬火

  将钢件加热到淬火温度,保持一段时间,然后在水、盐水或油(空气中的单个材料)中快速冷却。目的是:

  ① 具有较高的硬度和耐磨性;

  ② 钢经过回火后,可获得高强度、高弹性、高韧性等特殊性能。

  淬火可分为单流体淬火、双流体淬火、火焰表面淬火和表面感应淬火

  1、单液淬火

  将钢制零件加热到淬火温度,保温后在淬火剂中进行单液淬火冷却,仅适用于形状简单、技术要求低的碳钢和合金钢零件。淬火时,直径或厚度大于5-8mm的碳钢零件用盐水或水冷却;合金钢零件采用油冷却。

  2、双液淬火

  把钢加热到淬火的温度。保温后,在水中快速冷却至300~400℃,然后在油中冷却。

  3、火焰表面淬火

  火焰表面淬火适用于大型中碳钢和中碳合金钢零件,如曲轴、齿轮、导轨等,表面坚硬耐磨,能承受冲击载荷。

  4表面感应淬火

  将钢件放入感应器。电感器在一定频率的交流电作用下产生磁场。在磁场的作用下,工件产生感应电流,使工件表面迅速加热(2-10min)到淬火温度。这时,水立即喷在钢材表面。感应淬火零件表面坚硬耐磨,而芯部保持良好的强度和韧性。表面感应淬火适用于中碳钢和中碳合金钢。

  四、回火

  淬火钢件加热到临界温度以下,保持一段时间,然后在空气或油中冷却。回火在淬火后立即进行,是热处理的最后一道工序。目的是:

  ① 得到了所需的力学性能。一般来说,淬火后零件的强度和硬度都有很大提高,但塑性和韧性却明显降低。零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。通过选择合适的回火温度可以获得所需的力学性能;

  ② 结构稳定,尺寸稳定;

  ③ 消除内部压力。

  回火可分为低温回火、中温回火和高温回火

  1、低温回火

  将淬火钢加热至150~250℃,在此温度下保持一定时间,然后在空气中冷却。低温回火主要用于刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳件。目的是消除钢制零件淬火时产生的内应力。

  2、中温回火

  淬火钢件加热至350~450℃,保温一段时间后冷却。一般用于各种弹簧及热冲压模具零件。其目的是获得高弹性、高韧性和高硬度的钢制零件。

  3、高温回火

  淬火钢件加热至500~650℃,保温后冷却。主要用于要求高强度和韧性的重要结构件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮、连杆等,其目的是使钢制零件获得较好的综合机械性能,即具有较高的强度、韧性和足够的硬度,以消除内应力由淬火引起的。

  五、调质

  淬火钢零件的高温回火(500~600℃)通常用于轴、齿轮、连杆等重要结构件,回火一般在粗加工后进行。目的是:

  晶粒细化能使钢件获得较高的韧性和足够的强度,使其具有良好的综合力学性能。

  六、时效处理

  1、手动处方

  淬火后的钢长时间加热到100-160℃,然后冷却。

  2、天然处方

  铸件露天放置,钢件(如长轴、丝杠等)置于海水中,或长时间悬挂或轻敲时,应先对自然老化的零件进行粗化处理。

  其目的是消除内应力,减少零件变形,稳定尺寸,对于精度要求较高的零件更为重要。

  七、化学热处理

  钢铁零件被放入含有一些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法,一些原子介质可以渗入钢铁表面,改变表面的化学成分。钢的表面部分有一些特殊的性能。

  化学热处理可分为渗碳、渗氮和氰化

  1、渗碳

  把碳原子渗入钢表面。常用于车轮、齿轮、轴、活塞销等耐磨、冲击零件,其目的是使表面具有较高的硬度(hrc60-65)和耐磨性,同时中心仍保持较高的韧性。

  2、渗氮

  氮原子穿透钢的表面。常用于重要螺栓、螺母、销钉等零件上。目的是提高钢表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

  3、氰化物法

  适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件及高速钢工具。目的是提高钢表面的硬度和耐磨性。

  八、发黑

  金属零件在强碱和氧化剂溶液中加热和氧化,在金属零件表面形成磁性氧化铁薄膜。常用低碳钢和低碳合金工具钢。

  由于材料等因素的影响,该膜的颜色为黑色、黑色、红棕色和棕褐色,厚度为0.6~0.8μm,目的是在淬火和消除压力时,防止生锈,增加金属表面的外观和光泽。

  文章来源:www.hnzyaq.com

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