金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能.金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速
热处理炉 度冷却,通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。
化学渗剂是含有被渗元素的物质。被渗元素以分子状态存在,它必须分解为活性原子或离子才可能被钢件表面吸收及固溶,很难分解为活性原子或离子的物质不能作渗剂使用。例如普通渗氮时不用氮而用氨,因为氨极易分解出活性氮原子【N】:
2NH→3H2+2【N】根据化学反应热力学,分解反应产物的自由能必须低于反应物的自由能,分解反应才可能发生。
但仅满足热力学条件是不够的,在生产中实际应用还必须考虑动力学条件,即反应速度;提高反应物的浓度和反应温度,虽然均可加速渗剂的分解,但受材料或工艺等因素的限制。
金属加工热处理工艺的一种,淬火是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却,常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火方式
单介质淬火
工件在一种介质中冷却,如水淬、油淬。优点是操作简单,易于实现机械化,应用广
泛。缺点是在水中淬火应力大,工件容易变形开裂;在油中淬火,冷却速度小,淬透直径
小,大型工件不易淬透。