金屬熱處理工藝
金屬熱處理工藝
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱、保溫、冷卻,通過改變金屬材料表面或內部的組織結構來控制其性能的工藝方法。
金屬:具有不透明、金屬光澤良好的導熱和導電性并且其導電能力隨溫度的增高而減小,富有延性和展性等特性的物質。金屬內部原子具有規律性排列的固體(即晶體)。
合金:一種金屬元素與另外一種或幾種元素,通過熔化或其他方法結合而成的具有金屬特性的物質。
相:合金中同一化學成分、同一聚集狀態,并以界面相互分開的各個均勻組成部分。
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:由于溶質原子進入溶劑晶格的間隙或結點,使晶格發生畸變,使固溶體硬度和強度升高,這種現象叫固溶強化現象。
金屬化合物:合金的組元間以一定比例發生相互作用兒生成的一種新相,通常能以化學式表示其組成。
機械混合物:由兩種相或兩種以上的相機械的混合在一起而得到的多相集合體。
鐵素體:碳在a-Fe(體心立方結構的鐵)中的間隙固溶體。
奧氏體:碳在g-Fe(面心立方結構的鐵)中的間隙固溶體。
滲碳體:碳和鐵形成的穩定化合物(Fe3c)。
珠光體:鐵素體和滲碳體組成的機械混合物(F+Fe3c 含碳0.77%)
高溫萊氏體:滲碳體和奧氏體組成的機械混合物(含碳4.3%)
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質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方法。
早在公元前770~前222年,中國人在生產實踐中就已發現,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具的重要工藝。
隨著淬火技術的發展,人們逐漸發現冷劑對淬火質量的影響。但在古代作為個人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發展很慢。
1850~1880年,對于應用各種氣體(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,金屬物理的發展和其它新技術的移植應用,使金屬熱處理工藝得到更大發展。一個顯著的進展是1901~1925年,在工業生產中應用轉筒爐進行氣體滲碳 ;30年代出現露點電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控,60年代,熱處理技術運用了等離子場的作用,發展了離子滲氮、滲碳工藝;激光、電子束技術的應用,又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學熱處理方法。 |