滄州##BUSD高強度冷彎方矩管##新價格

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金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時間后，又以不同速度冷卻的一種工藝。

1．  金屬

   金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的而減小，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。

   合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性的物質(zhì)。

   相：合金中成份、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分。

   固溶體：是一個（或幾個）組元的原子（化合物）溶入另一個組元的晶格中，而仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。

   固溶強化：由于溶質(zhì)原子進入溶劑晶格的間隙或結(jié)點，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強化現(xiàn)象。

   化合物：合金組元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。

  機械混合物：由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物，雖然是兩面種晶體，卻是一種組成成分，具有獨立的機械性能。

   鐵素體：碳在a-Fe（體心立方結(jié)構(gòu)的鐵）中的間隙固溶體。

   奧氏體：碳在g-Fe（面心立方結(jié)構(gòu)的鐵）中的間隙固溶體。

   滲碳體：碳和鐵形成的穩(wěn)定化合物（Fe3c）。

   珠光體：鐵素體和滲碳體組成的機械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）

   萊氏體：滲碳體和奧氏體組成的機械混合物（含碳4.3%）

   金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。  

   為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業(yè)中應(yīng)用廣的材料，鋼鐵顯微復(fù)雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。  

   在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。早在公元前770~前222年，人在生產(chǎn)實踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會因溫度和加壓變形的影響而 變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。  

   公元前六世紀，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微中都有馬氏體存在，說明是經(jīng)過淬火的。  

   隨著淬火技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質(zhì)量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說明在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了，同時也注意了油和尿的冷卻能力。出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%，而表面含碳量卻達0.6%以上，說明已應(yīng)用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。  

   1863年，英國金相學家和地質(zhì)學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相，證明了鋼在加熱和冷卻時，內(nèi)部會發(fā)生改變，鋼中高溫時的相在急冷時轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論，以及英國人奧斯汀早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)。與此同時，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法，以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。  

   1850~1880年，對于應(yīng)用各種氣體(諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進行保護加熱曾有一系列專利。1889~1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利。  

   二十世紀以來，金屬物理的發(fā)展和其它新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個顯著的進展是1901~1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進體滲碳 ；30年代出現(xiàn)露點電位差計,使爐內(nèi)氣氛的碳勢達到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢的方法；60年代，熱處理技術(shù)運用了等離子場的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術(shù)的應(yīng)用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。

退火---淬火---回火

一．退火的種類  

   1． 完全退火和等溫退火

   完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡稱為退火，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的終熱處理，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。  

   2． 球化退火  

   球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準備。  

   3． 去應(yīng)力退火  

   去應(yīng)力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除，將會引起鋼件在一定時間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。

二．淬火時，常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點，但卻易使工件變形嚴重，甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。  

三．鋼回火的目的  

   1． 降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不及時回火往往會使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。  

   2． 獲得工件所要求的機械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過適當回火的配合來調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。  

   3． 穩(wěn)定工件尺寸  

   4． 對于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當聚集，將硬度降低，以利切削加工。  

   爐型的選擇  

   爐型應(yīng)依據(jù)不同的工藝要求及工件的類型來決定  

   1．對于不能成批定型生產(chǎn)的，工件大小不相等的，種類較多的，要求工藝上具有通用性、多用性的，可選用箱式爐。  

   2．加熱長軸類及長的絲桿，管子等工件時，可選用深井式電爐。  

   3．小批量的滲碳零件，可選用井式氣體滲碳爐。  

   4．對于大批量的汽車、拖拉機齒輪等零件的生產(chǎn)可選連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線或箱式多用爐。

   5．對沖壓件板材坯料的加熱大批量生產(chǎn)時，選用滾動爐，輥底爐。  

   6．對成批的定型零件，生產(chǎn)上可選用推桿式或傳送帶式電阻爐（推桿爐或鑄帶爐）

   7．小型機械零件如：螺釘，螺母等可選用振底式爐或網(wǎng)帶式爐。  

   8．鋼球及滾柱熱處理可選用內(nèi)螺旋的回轉(zhuǎn)管爐。  

   9．有色金屬錠坯在大批量生產(chǎn)時可用推桿式爐，而對有色金屬小零件及材料可用空氣循環(huán)加熱爐。

加熱缺陷及控制  

   一、過熱現(xiàn)象  

   我們知道熱處理過程中加熱過熱易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機械性能下降。

    1.一般過熱：加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料（常為不懂工藝發(fā)生的）。過熱可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細化。  

   2.斷口遺傳：有過熱的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細化，但有時仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶接口，而冷卻時這些夾雜物又會沿晶接口析出，受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。

   3.粗大的遺傳：有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體的鋼件重新奧氏化時，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為遺傳性。要消除粗大的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。  

   二、過燒現(xiàn)象  

   加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴重惡化，淬火時形成龜裂。過燒無法恢復(fù)，只能報廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。  

   三、脫碳和氧化  

   鋼在加熱時，表層的碳與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。

   加熱時，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點。  

   為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護氣氛加熱（如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢）、火焰燃燒爐（使爐氣呈還原性）  

   四、氫脆現(xiàn)象  

   高強度鋼在富氫氣氛中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理（如回火、時效等）也能消除氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。

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但無論是哪種方法都具有一定的局限性，具體表現(xiàn)在：轉(zhuǎn)爐煉鋼時的回硫現(xiàn)象削弱了鐵水預(yù)脫硫的實際效果；攪拌器或噴槍會污染鐵水；鐵損較大。對于超低硫鋼生產(chǎn)，在鐵水預(yù)處理和轉(zhuǎn)爐冶煉的基礎(chǔ)上，還需要進行鋼水二次深脫硫，方法主要有LF攪拌脫硫、RH噴粉脫硫、鋼包噴粉脫硫。二次精煉的噴粉裝置按載具與鋼水的接觸方式可簡單分為兩類，一類為直接接觸型，如SL、TN、KIP、V-KIP、VOD-PRH-PB等，即噴槍插入鋼液中與液體接觸；另一種是非接觸式如RH-PTB，噴槍不與鋼液接觸。