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正航仪器技术部介绍马弗炉操作说明热处理

来源:正航仪器  日期:2015-09-12

正航仪器技术部介绍马弗炉操作说明热处理
* 参阅铁-碳合金平衡图,说明A、E点的含义,指出液相线、固相线、共晶线、共析线、Acm线、A3线、A1线是什么线,并指出其含义
A:纯铁的凝固点。
E:C在γ-Fe中的溶解度。
ACD:液相线,液体开始结晶。
AEF:固相线,液体结晶终止。
ES:Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出。
ECF:共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物。
GS:A3线,铁素体开始从奥氏体中析出,即γ-Fe到α-Fe的开始线。
A3线在加热时称为Ac3线,在冷却是称为Ar3线。
PSK:共析线,或称A1线,从奥氏体中析出铁素体和渗碳体的共析混合物。
A1线在加热时称为Ac1线,在冷却时称为Ar1线。
* 什么是晶体、晶格、单晶体、晶粒、多晶体?
晶体:原子(更确切地说是离子)呈规则排列的物体。在自然界中除一些少数的物质如普通玻璃、松香及赛璐璐以外,包括金属在内的绝大部分固体都是晶体。-晶体之所以具有这种规则的原子排列,主要是由于各原子之间的相互吸引力和排斥力平衡的结果。
晶格:也叫“点阵”。用假想的联线和小圆圈(或黑点),表示晶体中原子排列形式的空间格子。对于金属常见的三种晶格是:体心立方晶格,面心立方晶格,密排立方晶格。
单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致是时,这块晶体就是单晶体。
晶粒:金属材料中,包括许许多的小晶体。每个小晶体内部,晶格位向完全一致,而各
个小晶体之间,彼此的位向都不同。小晶体和小晶体之间的晶格位向过渡是不规则的。由于
每个小晶体的外形多为不规则的颗粒状,故通常称它们叫做“晶粒”。
多晶体:由多晶粒组成的晶体结构叫做多晶体。
* 什么是金属的硬度?常用的硬度的试验方法有几种?
金属的硬度是金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力。常用的硬度试验方法有三种:布氏硬功夫度(HB);洛氏硬度(HRA、HRB、HRC);维氏硬度(HV);肖氏硬度(HS)。
* 试述什么是钢的热处理
改善钢的性能,有两个主要途经:一是调整钢的化学成份,加入合金元素,即合金化办法;另一是施行钢的热处理。这两者之间有着极为密切、相辅相成的关系。所谓钢的热处理是:通过加热、保温、冷却的办法,改变钢的组织结构以获得所需性能的一种工艺。
淬火是将钢加热到Ac3或者Ac1以上30-50℃,保温后快速冷却的一种操作。淬火的目
的一般都是为了获得马氏体组织,提高钢的机械性能。例如各种工模具、滚动轴承等工件,就是为了获得马氏体,以提高其硬度和耐磨性。
淬火快冷在650-550℃范围内须快速冷却,而在其它温度段不要快速冷却。特别在300-200℃之间发生马氏体转变时,尤其不要快速冷却,否则会因为工件内应力而致使工件变形和产生裂纹。
* 淬火介质有哪些?
淬火介质有水、盐水、矿物油、硝盐(KNO3)、碱浴(KHO)等。
水、盐水:水的淬透性很强,盐水的淬透性更强。盐水的浓度一般为10-15℅。水和盐水在300-200℃不应该快冷的温度段上,淬透力仍然相当大,易使工件变形甚至开裂。
矿物油:一般为10号机油。
* 钢的淬透性是什么意思?淬透性、淬硬性和淬硬深度有什么区别?
在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。可以理解为,要相同条件下,获得马氏体组织深度的能力。淬透性是钢本身固有的属性,同一种钢,淬透性是相同的。淬透性用于不同钢种之间的比较。
淬透性和实际工件淬硬深度是有区别的。
同一钢种不同截面的工件在同样奥氏体化条件下淬火,其淬透性是相同的。但是淬硬深度,除了取决于工件的淬透性外,还因工件的形状、尺寸、冷却介质的不同而异。
淬透性和淬硬性是两个不同的概念。淬硬性是指淬火硬化所能达到的硬度的能力,它主要取决于马氏体的含碳量。
例如:低碳合金钢淬透性相当好,但淬硬性不好。高碳合金钢,淬硬性高,但淬透性却差。
* 试述钢的回火的工艺及目的
将淬火后的工件加热到不超过Ac1的临界温度进行保温,而后冷却下来的一种热处理操作。
回火的种类有三种,一,低温回火(150-250℃),回火后获得回火马氏体组织。低温回火主要是为了降低钢中的残余应力和脆性。用于各种高碳工模具钢。二,中温回火(350-500℃),回火后获得回火屈氏体组织。主要用于各种弹簧的处理。三,高温回火(500-650℃),回火后获得回火索氏体组织。一般习惯称淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类。
试述退火的工艺和目的
退火是将工件加热到Ac1或Ac3以上(发生相变)或者Ac1以下不发生相变,保温后缓冷下来,通过相变以获得珠光体组织,或不发生相变以消除应力降低硬度的一种热处理方法。
退火的种类有多种:
①完全退火:Ac3以上30-50℃,用于亚共析钢。
②不全退火:用于Ac1以上30-50℃,用于过共析钢。
③球化退火:用于Ac1以上10-30℃,用于过共析钢,冷却速度更加缓慢。
④去应力退火:Ac1以下,消除内应力。
退火的目的:①降低硬度,以利于切削加工;②细化精粒,改善组织,提高机械性能;③消除内应力,为下道工艺作准备;④提高钢的韧性和塑性便于进行冷冲压和冷拔加工。
试述正火的工艺以及和退火工艺的比较
试述正火的工艺以及和退火工艺的比较
所谓正火,就是将工件加热到Ac3或Acm以上30-50℃,保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作。
正火在空气中冷却,冷却速度比退火快。钢经正火后获得的组织比退火更细。能获得片间距较小的珠体,也叫正火索氏体。因此同样零件在正火后获得的硬度比退火后高。正火的作用和退火相似。
* 热处理工艺中发黑剂是什么物质,并叙述发黑的原理
发黑剂是磷化液。磷化液是磷酸盐为主溶液。
发黑的原理是:磷化液在表面沉积形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜。原来发黑是碱性氧化发黑。金属零件在极浓的碱性氧化液中加热氧化,形成一层蓝色至黑色的Fe3O4保护性氧化薄膜。碱性氧化剂采用的是亚硝酸作为氧化剂。
* 试述渗碳的工作机理
将含碳量0.1-0.25℅的低碳钢或低碳合金钢置于专门的热处理炉中,加热温度为900-950℃,加入渗碳剂 煤油、丙酮、或煤气、天然气。渗碳剂分解产生的活性碳原子渗入工件表面,形成渗碳层,渗面碳层的含碳量为0.8-1.2℅,厚度可达0.5-2mm.渗碳后的工件还要进行淬火和低温回火。由于表层含碳量高,工件获得高硬度,内部仍为低碳组织,保持高的塑性和韧性。低碳钢和低碳合金钢可作齿轮、销轴、、活塞销等,经渗碳、淬火、低温回火达到理想的机械性能。左侧视图是气体渗碳法的示意图。

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