如何選擇合適的熱處理方式?
本文主要是禾聚精密對(duì)沖壓件常用的熱處理工藝的匯總,其中包括了金屬原料(零件)和沖壓件模具類金屬熱處理的工藝過(guò)程及作用。
一.退 火
流程:將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,然后緩慢冷卻到室溫
①降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工
②細(xì)化晶粒,均勻鋼的組織,改善鋼的性能及為以后的熱處理作準(zhǔn)備
③消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力。防止零件加工后變形及開(kāi)裂
可分為完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火
完全退火:將鋼件加熱到臨界溫度(不同鋼材臨界溫度也不同,一般是710-750℃,個(gè)別合金鋼的臨界溫度可達(dá)800—900C)以上30—50C,保溫一定時(shí)間,然后隨爐緩慢冷卻(或埋在沙中冷卻)
作用:細(xì)化晶粒,均勻組織,降低硬度,充分消除內(nèi)應(yīng)力完全退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在O.8%以下的鍛件或鑄鋼件
球化退火:將鋼件加熱到臨界溫度以上20~30C,經(jīng)過(guò)保溫以后,緩慢冷卻至500℃以下再出爐空冷
作用:降低鋼的硬度,改善切削性能,并為以后淬火作好準(zhǔn)備,以減少淬火后變形和開(kāi)裂,球化退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于O.8%的碳素鋼和合金工具鋼
去應(yīng)力退火:將鋼件加熱到500~650C,保溫一定時(shí)間,然后緩慢冷卻(一般采用隨爐冷卻)消除鋼件焊接和冷校直時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
作用:消除精密零件切削加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,以防止以后加工和用過(guò)程中發(fā)生變形,去應(yīng)力退火適用于各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等
二.正火
過(guò)程:將鋼件加熱到臨界溫度以上40~60C,保溫一定時(shí)間,然后在空氣中冷卻
作用:改善組織結(jié)構(gòu)和切削加工性能,且對(duì)機(jī)械性能要求不高的零件,常用正火作為最終熱處理,還可消除內(nèi)應(yīng)力
三. 淬火
過(guò)程:將鋼件加熱到淬火溫度,保溫一段時(shí)間,然后在水、鹽水或油(個(gè)別材料 在空氣中)中急速冷卻
作用:使鋼件獲得較高的硬度和耐磨性,使鋼件在回火以后得到某種特殊性能,如較高的強(qiáng)度、彈性和韌性等
還可以分為單液淬火、雙液淬火、火焰表面淬火
單液淬火
將鋼件加熱到淬火溫度,經(jīng)過(guò)保溫以后,在一種淬火劑中冷卻。但是單液淬火只適用于形狀比較簡(jiǎn)單,技術(shù)要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時(shí),對(duì)于直徑或厚度大于5~8mm的碳素鋼件,選用鹽水或水冷卻;合金鋼件選用油冷卻
雙液淬火
將鋼件加熱到淬火溫度,經(jīng)過(guò)保溫以后,先在水中快速冷卻至300—400C,然后移人油中冷卻
火焰表面淬火
用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面,使零件迅速加熱到淬火溫度,然后立即用水向零件表面噴射, 火焰表面淬火適用于單件或小批生產(chǎn)、表面要求硬而耐磨,并能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件,如曲軸、齒輪和導(dǎo)軌等
表面感應(yīng)淬火
將鋼件放在感應(yīng)器中,感應(yīng)器在一定頻率的交流電的作用下產(chǎn)生磁場(chǎng),鋼件在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鋼件表面迅速加熱(2一lOmin)到淬火溫度,這時(shí)立即將水噴射到鋼件表面。
表面感應(yīng)淬火適用于中碳鋼和中等含碳量的合金鋼件,經(jīng)表面感應(yīng)淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持著較好的強(qiáng)度和韌性。
四:回火
將淬火后的鋼件加熱到臨界溫度以下,保溫一段時(shí)間,然后在空氣或油中冷卻?;鼗鹗蔷o接著淬火以后進(jìn)行的,也是熱處理的最后一道工序
獲得所需的力學(xué)性能。在通常情況下,零件淬火后的強(qiáng)度和硬度有很大提高,但塑性和韌性卻有明顯降低,而零件的實(shí)際工作條件要求有良好的強(qiáng)度和韌性。選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟冗M(jìn)行回火后,可以獲得所需的力學(xué)性能比如穩(wěn)定結(jié)構(gòu),去應(yīng)力。
回火一般可以分為低溫回火、高溫回火、中溫回火
過(guò)程:將淬硬的鋼件加熱到150-50C,并在這個(gè)溫度保溫一定時(shí)間,然后在空氣中冷卻,低溫回火多用于切削刀具、量具、模具、滾動(dòng)軸承和滲碳零件等
中溫回火:將淬火的鋼件加熱到350~450%,經(jīng)保溫一段時(shí)間冷卻下來(lái),一般用于各類彈簧及熱沖模等零件,使鋼件獲得較高的彈性、一定的韌性和硬度。
高溫回火:將淬火后的鋼件加熱到500~650C,經(jīng)過(guò)保溫以后冷卻,主要用于要求高強(qiáng)度、高韌性的重要結(jié)構(gòu)零件,如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連桿等。
低溫回火:使鋼件獲得較好的綜合力學(xué)性能,即較高的強(qiáng)度和韌性及足夠的硬度,消除鋼件因淬火而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
五.調(diào)質(zhì)
將淬火后的鋼件進(jìn)行高溫(500~600C)回火多用于重要的結(jié)構(gòu)零件,如軸類、齒輪、連桿等調(diào)質(zhì)一般是在粗加工之后進(jìn)行的
細(xì)化晶粒,使鋼件獲得較高韌性和足夠的強(qiáng)度,使其具有良好的綜合力學(xué)性能
六.化學(xué)熱處理
將鋼件放到含有某些活性原子(如碳、氮、鉻等)的化學(xué)介質(zhì)中,通過(guò)加熱、保溫、冷卻等方法,使介質(zhì)中的某些原子滲入到鋼件的表層,從而達(dá)到改變鋼件表層的化學(xué)成分,使鋼件表層具有某種特殊的性能。
主要是分為鋼滲的碳和鋼滲的氮、鋼的氰化
鋼滲的碳
過(guò)程:將碳原子滲入鋼件表層
常用于耐磨并受沖擊的零件,如:輪、齒輪、軸、活塞銷等。使表面具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高的韌性
鋼滲的氮
過(guò)程: 將氮原子滲入鋼件表層
常用于重要的螺栓、螺母、銷釘?shù)攘慵?。提高鋼件表層的硬度、耐磨性、耐蝕性。
鋼的氰化
過(guò)程將碳和氮原子同時(shí)滲人到鋼件表層適用于低碳鋼、中碳鋼或合金鋼零件,也可用于高速鋼刀具
提高鋼件表層的硬度和耐磨性
七.發(fā)黑
過(guò)程:將金屬零件放在很濃的堿和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬零件表面生成一層帶有磁性的四氧化三鐵薄膜常用于低碳鋼、低碳合金工具鋼
由于材料和其他因素的影響,發(fā)黑層的薄膜顏色有藍(lán)黑色、黑色、紅棕色、棕褐色等,防銹、增加金屬表面美觀和光澤,消除淬火過(guò)程中的應(yīng)力
以上就禾聚精密沖壓對(duì)金屬沖壓件以及沖壓模具配件常用的熱處理工藝的匯總了,熱處理屬于后端工藝,對(duì)提升產(chǎn)品本身的物理特性有決定性的作用,所以選擇有經(jīng)驗(yàn)的沖壓件公司,也要考慮到這個(gè)公司的供應(yīng)鏈能力。禾聚公司一直提倡均衡發(fā)展,每年不斷在年審時(shí)宣導(dǎo),優(yōu)化供應(yīng)鏈,優(yōu)化內(nèi)部流程,建立培訓(xùn)機(jī)制等軟實(shí)力,找沖壓件加工,上禾聚精密,定不負(fù)信任。