金屬熱處理的案例
淺析金屬材料與熱處理的教學(xué)技巧
金屬材料與熱處理算是一門(mén)比較新穎的教育課程，在近年來(lái)也被引入到了中職教學(xué)的課堂中，作為是機(jī)械加工專業(yè)的專業(yè)課，基礎(chǔ)課。由于金屬材料與熱處理是一門(mén)用肉眼看不到，且比較抽象的課程，再加上在之前并沒(méi)有對(duì)該課程的創(chuàng)新教育，因此教師在教育上，學(xué)生在學(xué)習(xí)上是比較困難的。因此為了可以解決教師和學(xué)生在金屬材料與熱處理教育和學(xué)習(xí)上的困難，本文將以一中職學(xué)校為倒，探討其在金屬材料與熱處理之間的教學(xué)技巧，希望能給予眾多教師一個(gè)啟示。
中國(guó)論文網(wǎng) http://www.xzbu.com/9/view-5464908.htm
【關(guān)鍵詞】金屬材料與熱處理 教學(xué) 技巧
【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-5962（2013）03（b）-0126-01 引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，新型行業(yè)帶動(dòng)著新興課程不斷發(fā)展，在教學(xué)課堂上，新的課程由于沒(méi)有新的教育經(jīng)驗(yàn)，因此很多老師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，都是采用對(duì)照書(shū)本念的方式，老師教的痛苦，學(xué)生學(xué)得痛苦，而且在教學(xué)上還沒(méi)有效率，這著實(shí)是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。本文選取的是某中職學(xué)校在對(duì)金屬材料與熱處理的教學(xué)過(guò)程，并對(duì)其教學(xué)過(guò)程中的一些獨(dú)特的方法進(jìn)行探討分析，旨在解決許多學(xué)校對(duì)于金屬材料與熱處理教學(xué)的苦惱，并借此種方法運(yùn)用到其他新興課程中。
1 金屬材料與熱處理的教學(xué)現(xiàn)狀
一般像機(jī)械加工之類的課程會(huì)在中職學(xué)校課程中出現(xiàn)，而中職生由于基礎(chǔ)較差，對(duì)于抽象而又并不具體的機(jī)械加工的理論知識(shí)并不是特別了解，因此，也難以產(chǎn)生想要學(xué)習(xí)的興趣。而目前的金屬材料與熱處理就是這種狀態(tài)，其課程概念多而繁雜，學(xué)生對(duì)于抽象、枯燥的理論知識(shí)并不感冒，再加上由于金屬材料與熱處理涉及的范圍較廣。在中職學(xué)校中，由于學(xué)生多為剛剛初中畢業(yè)，對(duì)于在平常接觸到的可能性為零的東西更是難以了解。
展開(kāi) 金屬冷沖壓件的熱處理
沖壓件加工廠，在五金沖壓件生產(chǎn)加工過(guò)程中，沖壓制件會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，這限制了毛坯制件下道工序的變形加工，這就需要在變形工序如彎曲加工拉深加工等之前，中間需要對(duì)硬化的毛坯制件或半成品制件先進(jìn)行退火來(lái)消除硬化；另外沖壓件用在不同的行業(yè)有不同的要求，有時(shí)沖壓件成品也需要進(jìn)行熱處理才能滿足其行業(yè)需要。
無(wú)論是工序間的退火還是最后成品的熱處理，這都屬于熱處理工藝，下面我們來(lái)看下熱處理工藝是怎么回事
熱處理工藝包含正火、退火、固溶熱處理、淬火、回火、碳氮共滲、調(diào)質(zhì)處理等多項(xiàng)內(nèi)容，金屬熱處理是機(jī)械制造加工行業(yè)常用到的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不會(huì)改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦預(yù)或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)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。為使金屬制件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)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(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。
金屬沖壓件的熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程。有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一，加工溫度是熱處理工藝的重要參數(shù)之一，選擇和控制溫度，是保證熱處理質(zhì)理的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理材料的熱處理的目的不同而異。但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。值得說(shuō)明的是，材料的組織轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)。加熱速度極快，一般沒(méi)有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。
展開(kāi) 熱處理
1889～1890年英國(guó)人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專利。
二十世紀(jì)以來(lái)，金屬物理的發(fā)展和其他新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進(jìn)行氣體滲碳 ；30年代出現(xiàn)露點(diǎn)電位差計(jì),使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢(shì)達(dá)到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)的方法；60年代，熱處理技術(shù)運(yùn)用了等離子場(chǎng)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(xué)熱處理方法。
展開(kāi) 熱處理匯總（焊接必收）
調(diào)質(zhì)處理（quenching and tempering）：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織，它的機(jī)械性能均比相同硬度的正火索氏體組織更優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān)，一般在HB200—350之間。
釬焊：用釬料將兩種工件加熱融化粘合在一起的熱處理工藝。
12.
工藝過(guò)程
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。
加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，近而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無(wú)環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。
金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒(méi)有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。
冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。
展開(kāi) 
106頁(yè)P(yáng)PT講透金屬熱處理基本知識(shí)及工藝原理，拿走不謝
每日匯總鋼鐵行業(yè)項(xiàng)目、采購(gòu)信息，歡迎訂閱
熱處理是指材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。今天分享的這份PPT將為大家講解熱處理的基礎(chǔ)知識(shí)及工藝原理。
資訊 | 熱處理——所有機(jī)械質(zhì)量的靈魂
金屬熱處理是機(jī)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(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)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。
熱處理工藝
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學(xué)熱處理等。
整體熱處理
整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可。
退火：
是將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
正火：
是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善低碳材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。
淬火：
是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。
回火：
為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻。
“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來(lái)的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。
展開(kāi) 金屬表面處理——鐵和鋼
由于鐵金屬表面處理的方法非常多，特性也不甚相同。一般廠內(nèi)設(shè)備之零件，依需求狀況選擇適當(dāng)之表面處理。例如一般機(jī)架施以噴漆處理，螺栓螺帽以染黑處理，固定機(jī)板或底座以鍍鎳處理，滑動(dòng)軌道或滑動(dòng)桿可依所需強(qiáng)度施以鍍鉻或鍍硬鉻處理，露光臺(tái)之Lamp house則以氮化處理。各種表面處理的不同點(diǎn)如下表格：
鐵金屬熱處理：
一、表面硬化熱處理：
由于鐵金屬熱處理的方法非常多，特性也不甚相同
滑動(dòng)面用耐磨耗材料硬度使用實(shí)例：
一、表面電鍍處理
電鍍是表面處理很普遍被采用的方式，為耐蝕、耐磨或裝飾等用途，在金屬或非金屬表面上，利用電氣沉積金屬的表面技術(shù)。
二、鋼鐵化學(xué)鎳處理
鋼鐵化學(xué)鎳處理亦稱為無(wú)電鍍鎳處理，適合廣泛用以取代傳統(tǒng)`的電鍍鎳處理，運(yùn)用在各種鐵金屬表面之防銹、防蝕處理，并且能增加被處理物表面的美觀，提高價(jià)值感。
鋼鐵化學(xué)鎳處理的原理乃利用溶液化學(xué)還原反應(yīng)而在金屬表面生成一鍍膜。
其主要其主要特點(diǎn)為：
處理后之金屬的表面平滑，耐蝕、耐磨且復(fù)雜形狀的被處理物，亦可得到均勻的鍍層膜。
硬度達(dá)HRC51以上，熱處理可達(dá)硬度HRC70，予以取代鍍硬鉻。
膜厚可要求在5μ至數(shù)條內(nèi)。
附著力佳，且可鍍?cè)阼F、鋼、銅、鋁、ABS膠或陶瓷上。
磨擦系數(shù)僅為0.03﹝為硬鉻的1/3，與鑄鐵相同﹞。
成本高昂，溶液壽命短。
展開(kāi) 機(jī)械的靈魂——熱處理知識(shí),燃燒吧!
稍有機(jī)械知識(shí)的人應(yīng)該知道，熱處理是賦予機(jī)械內(nèi)在質(zhì)量的靈魂，我國(guó)的機(jī)械加工并不差，但是熱處理水平還尚待提升，燃燒吧，機(jī)械人當(dāng)自強(qiáng)！
金屬熱處理是機(jī)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(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)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。
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學(xué)熱處理等。
整體熱處理
整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可。
退火：
是將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。
正火：
是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善低碳材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。
淬火：
是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。
回火：
為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻。
展開(kāi) 《金屬材料及熱處理》[王希琳]
《高等學(xué)校教材 金屬材料及熱處理》
作者:王希琳
頁(yè)數(shù):253 出版日期:1992年11月第1版
主題詞:金屬材料 高等學(xué)校 教材 熱處理 高等學(xué)校 教材
基于SOR理論的金屬材料與熱處理教學(xué)改革
基于SOR理論的金屬材料與熱處理教學(xué)改革.pdf
熱處理到底是什么
金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)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。正如有些人說(shuō)，機(jī)械加工是外科，熱處理就是內(nèi)科，代表一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
圖片來(lái)自?shī)W地利aichelin
工藝過(guò)程
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。
（加熱）
金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。
（保溫）
采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒(méi)有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。
（冷卻）
冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。
工藝分類
金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。
展開(kāi) 
一組圖看懂鋼鐵熱處理工藝（上）
為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)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。下面就讓小編帶你來(lái)了解一下熱處理工藝！
1、熱處理簡(jiǎn)介
熱處理及其特點(diǎn)
熱處理是指金屬材料在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。
工藝特點(diǎn)
金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)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。
2、熱處理工藝分類
熱處理工藝分類
金屬熱處理工藝大體上可分為：整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。
根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。
3、鋼鐵熱處理工藝
鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜，可以通過(guò)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(guò)熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。
展開(kāi) 金屬熱處理后的硬度檢測(cè)
硬度計(jì)可以檢測(cè)熱處理后的金屬硬度，但并非里氏硬度計(jì)可以測(cè)量，洛氏和維氏硬度計(jì)一樣可以在不同情況下進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。下面介紹一些硬度計(jì)測(cè)量熱處理金屬的細(xì)節(jié)。
對(duì)于測(cè)試表面是0.05的表皮硬化金屬，維氏硬度計(jì)的測(cè)量是最精準(zhǔn)的。選用0.5至100KG的實(shí)驗(yàn)力，可直接檢測(cè)零部件金屬表面的硬度差變化。有效硬化層深度可是維氏硬度計(jì)針對(duì)的測(cè)量對(duì)象，如果制作部件需要進(jìn)行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位，那么此類硬度計(jì)是必不可少的。
如果需要測(cè)試有效硬化深度超過(guò)0.1MM的各種表面硬化工件那么可以選用表面洛氏硬度計(jì)。盡管表面洛氏硬度計(jì)的精度比維氏的偏低，但是針對(duì)一般工廠部件的檢測(cè)水平精度，已經(jīng)能夠滿足要求。而且價(jià)格偏低，檢測(cè)迅速，方便易用是這類產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，利用洛氏硬度計(jì)可對(duì)成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無(wú)損的單件檢測(cè)。這一點(diǎn)對(duì)于金屬加工和機(jī)械制造工廠帶來(lái)了非同尋常的便利。另外如果表面熱處理硬化層較厚時(shí)，洛氏硬度計(jì)也是不錯(cuò)的選擇。采用HRA標(biāo)尺可測(cè)量熱處理硬化層厚度在0.4～0.8毫米，如果硬化層厚度超過(guò)0.8毫米時(shí)，可采用HRC標(biāo)尺。維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值都適用互相換算，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、圖紙或用戶需要的硬度值。
對(duì)于局部熱處理的部件，零件局部硬度要求較高，可用感應(yīng)加熱等方式進(jìn)行局部淬火熱處理，這樣的零件通常要在圖紙上標(biāo)出局部淬火熱處理的位置和局部硬度值。零件的硬度檢測(cè)要在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。硬度檢測(cè)儀器可采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRC硬度值，如熱處理硬化層較淺，可采用表面洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRN硬度值。
化學(xué)熱處理是使工件表面滲入一種或幾種化學(xué)元素的原子，從而改變工件表面的化學(xué)成分、組織和性能。經(jīng)淬火和低溫回火后，工件表面具有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度，而工件的芯部又具有高的強(qiáng)韌性。化學(xué)熱處理工件的主要技術(shù)參數(shù)是硬化層深度和表面硬度。
展開(kāi) 淺談熱處理工藝在提高緊固件制造水平中的作用
如果退火組織不符合球化等級(jí)，材料在冷鐓成型中，當(dāng)變形量大于80%～85%，就有可能造成冷鐓開(kāi)裂;且有可能發(fā)生表面不平整、不光潔的情況;硬度過(guò)軟則容易變形，無(wú)法掌握形狀，而硬度過(guò)硬阻礙冷鐓、冷擠和切削加工，損傷模具、刀具，而經(jīng)過(guò)預(yù)先熱處理工藝則可避免此現(xiàn)象。
3.2提高金屬材料的斷裂韌性
金屬材料的斷裂韌性指含有裂紋的材料，在外力作用下抵抗裂紋擴(kuò)展的性能，提高金屬斷裂韌性的關(guān)鍵是要減少金屬晶體中位錯(cuò)，使金屬材料中位錯(cuò)密度下降，從而提高金屬強(qiáng)度、而減少金屬晶體中位錯(cuò)的一種重要方法，就是細(xì)晶強(qiáng)化，其原理是通過(guò)細(xì)化晶粒使晶界所占比例增高而阻礙位錯(cuò)滑移，從而提高材料的韌性，金屬組織的細(xì)晶強(qiáng)化的過(guò)程實(shí)際上就是金屬熱處理。
3.3減少金屬材料的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
腐蝕開(kāi)裂是指金屬在物理力與化學(xué)成分侵蝕下產(chǎn)生了不恰當(dāng)?shù)臄嗔选ＭǔＲ疬@一狀態(tài)的力是殘余拉力，這個(gè)力的形成時(shí)間是在金屬焊接的時(shí)候，在進(jìn)行升溫加熱或冷卻時(shí)，引起溫度的變化導(dǎo)致內(nèi)部組織發(fā)生改變，同時(shí)引起其他力的變化。
淬火內(nèi)應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種。工件最終變形或開(kāi)裂、應(yīng)力腐蝕都是這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。工件加熱或冷卻時(shí)由于內(nèi)外溫差導(dǎo)致熱脹冷縮不一致而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫做熱應(yīng)力;工件在冷卻過(guò)程中，由于內(nèi)外溫差造成組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)性，引起內(nèi)外比體積的不同變化而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫做組織應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于冷卻時(shí)金屬表面溫度低于心部，收縮表面大于心部而使心部受拉應(yīng)力;組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，恰好與熱應(yīng)力相反。金屬熱處理的熱應(yīng)力與組織應(yīng)力疊加的結(jié)果就是材料中的殘余應(yīng)力，正是其存在造成了應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
熱處理工藝在緊固件制造中，對(duì)其性能的改變有較為突出的作用。
展開(kāi) 表面熱處理的六大技術(shù)
通過(guò)對(duì)鋼件表面的加熱、冷卻而改變表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理的主要內(nèi)容，其目的是獲得高硬度的表面層和有利的內(nèi)應(yīng)力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲勞性能。
對(duì)工件表面進(jìn)行強(qiáng)化的金屬熱處理工藝。廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度和較大的沖擊載荷，又要求整體具有良好的塑性和韌性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)齒輪等。表面熱處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩大類。
表面淬火
通過(guò)不同的熱源對(duì)工件進(jìn)行快速加熱，當(dāng)零件表層溫度達(dá)到臨界點(diǎn)以上（此時(shí)工件心部溫度處于臨界點(diǎn)以下）時(shí)迅速予以冷卻，這樣工件表層得到了淬硬組織而心部仍保持原來(lái)的組織。為了達(dá)到只加熱工件表層的目的，要求所用熱源具有較高的能量密度。根據(jù)加熱方法不同，表面淬火可分為感應(yīng)加熱（高頻、中頻、工頻）表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、電子束表面淬火等。工業(yè)上應(yīng)用最多的為感應(yīng)加熱和火焰加熱表面淬火。
化學(xué)熱處理
將工件置于含有活性元素的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層或形成某種化合物的覆蓋層，以改變表層的組織和化學(xué)成分，從而使零件的表面具有特殊的機(jī)械或物理化學(xué)性能。通常在進(jìn)行化學(xué)滲的前后均需采用其他合適的熱處理，以便最大限度地發(fā)揮滲層的潛力，并達(dá)到工件心部與表層在組織結(jié)構(gòu)、性能等的最佳配合。根據(jù)滲入元素的不同 ，化學(xué)熱處理可分為滲碳 、滲氮、滲硼、滲硅、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲鋅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等。
接觸電阻加熱淬火
通過(guò)電極將小于5伏的電壓加到工件上,在電極與工件接觸處流過(guò)很大的電流,并產(chǎn)生大量的電阻熱,使工件表面加熱到淬火溫度,然后把電極移去,熱量即傳入工件內(nèi)部而表面迅速冷卻,即達(dá)到淬火目的。
展開(kāi) 