起重运输机械钢件的热处理

本文链接：https://www.hnzyaq.com/jszc/293.html   发布时间：2020-12-28 01:59:30  点击量：687

　　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。

　　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*临界温度以上20-30℃，保温后缓慢冷却*500℃以下，然后排*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*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*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*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*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*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*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。

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