熱處理是指在固態(tài)下通過加熱、保溫和冷卻獲得預(yù)期組織和性能的金屬熱處理工藝。
1.熱處理1.正火：將鋼或鋼加熱到臨界點(diǎn)AC3或ACM在空氣中冷卻上述適當(dāng)溫度一段時(shí)間后，得到珠光體組織的熱處理工藝。
2.退火:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20-40度，保溫一段時(shí)間后，在空氣中慢慢冷卻(或埋在砂或石灰中冷卻)至500度以下。
3.固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)域，保持恒溫，使過剩相完全溶解在固溶體中，然后快速冷卻，以獲得過飽和固溶體的熱處理過程。
4、及時(shí)性：當(dāng)室溫放置或略高于室溫時(shí)，合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性變形后，其性能隨時(shí)間變化。
5、固溶處理：充分溶解合金中的各種相，加強(qiáng)固溶體，提高韌性和耐腐蝕性，消除應(yīng)力和軟化，繼續(xù)加工成型。
6.及時(shí)處理:加熱保溫加強(qiáng)相沉淀，硬化強(qiáng)度。
7.淬火：鋼奧氏體化后，以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)在橫截面內(nèi)全部或一定范圍內(nèi)發(fā)生變化。
8.回火:將淬火工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間，然后通過滿足要求的方法冷卻，以獲得所需的組織和性能。
9.鋼碳氮共滲：碳氮共滲是將碳氮同時(shí)滲入鋼表面的過程。碳氮共滲，又稱氰化物，廣泛應(yīng)用于中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲主要是滲氮，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬性。
10、調(diào)質(zhì)處理(quenching and tempering)：淬火與高溫回火相結(jié)合的熱處理通常被稱為質(zhì)量調(diào)節(jié)處理。質(zhì)量調(diào)節(jié)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)部件，特別是在交替負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪和軸?；鼗鹚魇象w組織的機(jī)械性能優(yōu)于相同硬度的正火索氏體組織。其硬度取決于高溫回火溫度，與鋼的回火穩(wěn)定性和工件的截面尺寸有關(guān)，一般在HB200—350之間。
11.釬焊:用釬料加熱、熔化、粘結(jié)兩種工件的熱處理工藝。
2、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，熱處理一般不會(huì)改變工件的形狀和整體化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織或工件表面的化學(xué)成分來賦予或提高工件的使用性能。其特點(diǎn)是提高工件的內(nèi)部質(zhì)量，肉眼看不到。為了使金屬工件具有所需的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能，除了合理選擇材料和各種成型工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的材料。鋼微組織復(fù)雜，可通過熱處理控制。因此，鋼的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。此外，鋁、銅、鎂、鈦及其合金也可通過熱處理改變其機(jī)械、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。
三、工藝熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)工藝，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)工藝。這些過程相互連接，不間斷。
加熱是熱處理的重要過程之一。金屬熱處理的加熱方法有很多，最早以木炭和煤為熱源，最近使用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，無環(huán)境污染。這些熱源可以直接加熱，也可以間接加熱熔融鹽或金屬，甚至浮動(dòng)顆粒。
金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，經(jīng)常氧化脫碳（即鋼件表面碳含量降低），對(duì)熱處理后零件的表面性能有非常不利的影響。因此，金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛、熔融鹽和真空中加熱，或涂層或包裝方法。
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)量的主要問題。加熱溫度因金屬材料和熱處理的目的而異，但通常加熱到相變溫度以上以獲得高溫組織。此外，轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到所需的加熱溫度時(shí)，也必須保持一定的溫度，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織完全轉(zhuǎn)換，稱為絕緣時(shí)間。當(dāng)采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度非?？?，一般沒有絕緣時(shí)間，化學(xué)熱處理的絕緣時(shí)間往往較長(zhǎng)。
冷卻也是熱處理過程中不可缺少的一步。冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般來說，退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度更快，淬火的冷卻速度更快。但由于鋼種不同，也有不同的要求。例如，空硬鋼可以以與正火相同的冷卻速度硬化。
4、工藝分類金屬熱處理工藝一般可分為三類：整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每個(gè)類別可分為幾種不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，具有不同的性能。鋼是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的金屬，鋼的顯微組織也是最復(fù)雜的，因此鋼的熱處理工藝種類繁多。整體熱處理是一種金屬熱處理工藝，用于加熱工件，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能。鋼的整體熱處理大致包括退火、正火、淬火和回火。
工藝方法：退火是將工件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，根?jù)材料和工件尺寸采用不同的絕緣時(shí)間，然后緩慢冷卻，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，或準(zhǔn)備進(jìn)一步淬火。
正火是將工件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，然后在空氣中冷卻。正火的效果類似于退火，但組織更薄，通常用于提高材料的切割性能，有時(shí)用于一些低要求的零件作為最終熱處理。
淬火是在水、油或其他無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬火介質(zhì)中快速冷卻工件。淬火后，鋼變硬，但同時(shí)變脆。為了及時(shí)消除脆性，一般需要及時(shí)回火。
為降低鋼件的脆性，淬火后的鋼件高于室溫，低于650℃在適當(dāng)?shù)臏囟认麻L(zhǎng)時(shí)間保溫，然后冷卻，稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的四火，其中淬火與回火密切相關(guān)，經(jīng)常配合使用，不可或缺。四火隨著加熱溫度和冷卻方法的不同而發(fā)展成不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，淬火和高溫回火的結(jié)合被稱為質(zhì)量調(diào)節(jié)。部分合金淬火形成過飽和固溶體后，在室溫或稍高的適當(dāng)溫度下長(zhǎng)時(shí)間保持，以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電磁性。這種熱處理工藝被稱為及時(shí)處理。
壓力加工變形與熱處理有效緊密結(jié)合，使工件具有良好的強(qiáng)度和韌性，稱為變形熱處理；負(fù)壓大氣或真空中的熱處理稱為真空熱處理，不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持工件表面清潔，提高工件性能，還能通過滲透劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。
表面熱處理是一種金屬熱處理工藝，只加熱工件的表面，以改變其表面的力學(xué)性能。為了只加熱工件的表面而不將過多的熱量傳遞到工件中，所使用的熱源必須具有較高的能量密度，即在單位面積的工件上提供較大的熱能，使工件的表面或局部能夠在短時(shí)間或瞬間達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱處理、常用熱源有氧乙炔或氧丙烷、感應(yīng)電流、激光和電子束等火焰。
化學(xué)熱處理是改變工件表面化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理與表面熱處理的區(qū)別在于前者改變了工件表面的化學(xué)成分?；瘜W(xué)熱處理是在含碳、鹽介質(zhì)或其他合金元素的介質(zhì)（氣體、液體、固體）中加熱工件，長(zhǎng)期保溫，使工件表面滲入碳、氮、硼、鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)會(huì)進(jìn)行淬火和回火等其他熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理的主要方法是滲碳、氮和金屬。
熱處理是機(jī)械零件和工模制造過程中的重要工藝之一。一般來說，它可以保證和提高工件的耐磨、耐腐蝕等性能 。它還可以改善空白的組織和應(yīng)力狀態(tài)，有利于各種冷熱處理。
例如，白口鑄鐵可以通過長(zhǎng)期退火獲得可鍛鑄鐵，以提高塑性 ；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比未經(jīng)熱處理的齒輪成倍或幾十倍；此外，廉價(jià)碳鋼具有一定昂貴的合金鋼性能，可以取代一些耐熱鋼和不銹鋼；幾乎所有的工作模具都需要熱處理。
補(bǔ)充手段1。退火類型
退火是一種熱處理工藝，將工件加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r(shí)間，然后慢慢冷卻。
根據(jù)加熱溫度可分為兩類：一類是臨界溫度(Ac1或Ac3)以上的退火，又稱為相變重結(jié)晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和擴(kuò)散退火(均勻化退火)等；另一類是在臨界溫度以下的退火，包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火等。按照冷卻方式，退火可分為等溫退火和連續(xù)冷卻退火。
1.完全退火和等溫退火，又稱重結(jié)晶退火，一般稱為退火。它將鋼或鋼加熱到Ac3以上20~30℃，絕緣時(shí)間足夠長(zhǎng)，使組織在完全奧氏體化后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理過程。該退火主要用于鑄造、鍛造和熱軋型材，有時(shí)用于焊接結(jié)構(gòu)。通常用作一些非重工件的最終熱處理，或作為一些工件的預(yù)熱處理。
2.球化退火球化退火主要用于碳鋼和合金工具鋼（如制造刀具、量具和模具的鋼種）的過分分析。其主要目的是降低硬度，提高切削加工性能，為以后的淬火做好準(zhǔn)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)，主要用于消除鑄件、鍛件、焊件、熱軋件、冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果不消除這些應(yīng)力，鋼件在一段時(shí)間后或隨后的切割過程中會(huì)變形或開裂。
4.不完全退火將鋼加熱到Ac1~Ac三、或Ac1~ACcm(過分析鋼)之間溫后緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。
二、淬火時(shí)，最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水、水和油。
鹽水淬火工件硬度高，表面光滑，不易產(chǎn)生硬軟點(diǎn)，但容易使工件嚴(yán)重變形，甚至開裂。油作為淬火介質(zhì)只適用于一些穩(wěn)定性大的合金鋼或小型碳鋼工件的淬火。
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(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。
2.為了獲得工件所需的機(jī)械性能，淬火后工件具有高硬度和高脆性。為了滿足不同工件的需要性能的要求，可以通過適當(dāng)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(duì)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(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。
補(bǔ)充概念1、退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組 織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。
2、正火：指將鋼材或鋼件加熱到或 (鋼的上臨界點(diǎn)溫度)以上，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高低碳鋼的 力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
3、淬火：指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1(鋼的下臨界點(diǎn)溫度)以上某一溫度，保持一 定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強(qiáng)度和耐磨性，為后道熱處理作好組 織準(zhǔn)備等。
4、回火：指鋼件經(jīng)淬硬后，再加熱到 Ac1 以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。
回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韌性等。
5、調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進(jìn)行淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
6、滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
真空方法
因?yàn)榻饘俟ぜ募訜?、冷卻等操作，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動(dòng)作來完成。這些動(dòng)作內(nèi)在真空熱處理爐內(nèi)進(jìn)行，操作人員無法接近，因此對(duì)真空熱處理電爐的自動(dòng)化程度的要求較高。同時(shí)，有些動(dòng)作,如加熱保溫結(jié)束后，金屬工件進(jìn)行淬火工序須六、七個(gè)動(dòng)作并且要在15秒鐘以內(nèi)完成。這樣敏捷的條件來完成許多動(dòng)作，很容易造成操作人員的緊張而構(gòu)成誤操作。因此，只有較高的自動(dòng)化才能準(zhǔn)確、及時(shí)按程序協(xié)調(diào)。
金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)格的真空密封眾所周知。因此，獲得和堅(jiān)持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對(duì)確保零件真空熱處理的質(zhì)量有著非常主要的意義。所以真空熱處理爐的一個(gè)關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封構(gòu)造。為了保證真空爐的真空性能，真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須道循一個(gè)基本原則，就是爐體要采用氣密焊接，同時(shí)在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄露的機(jī)遇。安裝在真空爐體上的部件、附件等如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置也都必須設(shè)計(jì)密封構(gòu)造。
大部分加熱與隔熱材料只能在真空狀態(tài)下使用。真空熱處理爐的加熱與隔熱襯料是在真空與高溫下工作的，因而對(duì)這些材料提出了耐高溫，輻射成果好，導(dǎo)熱系數(shù)小等要求。對(duì)抗氧化性能要求不高。所以，真空熱處理爐廣泛采用了鉭、鎢、鉬和石墨等作加熱與隔熱構(gòu)料。這些材料在大氣狀態(tài)下極易氧化，因此，普通熱處理爐不能采用這些加熱與隔熱材料。
水冷裝置：真空熱處理爐的爐殼、爐蓋、電熱元件、水冷電極、中間真空隔熱門等部件，均在真空、受熱狀態(tài)下工作。在這種極為不利的條件下工作，必須保證各部件的結(jié)構(gòu)不變形、不損壞，真空密封圈不過熱、不燒毀。因此，各部件應(yīng)該根據(jù)不同的情況設(shè)置水冷裝置，以保證真空熱處理爐能夠正常運(yùn)行并有足夠的利用壽命。
采用低電壓大電流：真空容器內(nèi)，當(dāng)真空空度為幾托一lxlo-1托的范圍內(nèi)時(shí)，真空容器內(nèi)的通電導(dǎo)體在較高的電壓下，會(huì)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象。在真空熱處理爐內(nèi)，嚴(yán)重的弧光放電 會(huì)燒毀電熱元件、隔熱層等，造成重大事故和損失。因此，真空熱處理爐的電熱元件的工作電壓一般都不超過80一100伏。同時(shí)在電熱元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要采取有效辦法，如盡量避免有尖端的部件，電極間的間距不能太小，以防止輝光放電或者弧光放電的產(chǎn)生。
回火根據(jù)工件性能要求的不同，按其回火溫度的不同，可將回火分為以下幾種：
(一) 低溫回火(150－250度)低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時(shí)崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具，量具，冷沖模具，滾動(dòng)軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為HRC58－64。
(二) 中溫回火(250－500度)中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強(qiáng)度，彈性極限和較高的韌性。因此，它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理，回火后硬度一般為HRC35－50。
(三) 高溫回火(500－650度)高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得強(qiáng)度，硬度和塑性，韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此，廣泛用于汽車，拖拉機(jī)，機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件，如連桿，螺栓，齒輪及軸類。回火后硬度一般為HB200－330。
變形預(yù)防精密復(fù)雜模具的變形原因往往是復(fù)雜的，但是我們只要掌握其變形規(guī)律，分析其產(chǎn)生的原因，采用不同的方法進(jìn)行預(yù)防模具的變形是能夠減少的，也是能夠控制的。一般來說，對(duì)精密復(fù)雜模具的熱處理變形可采取以下方法預(yù)防。
(1) 合理選材。對(duì)精密復(fù)雜模具應(yīng)選擇材質(zhì)好的微變形模具鋼(如空淬鋼)，對(duì)碳化物偏析嚴(yán)重的模具鋼應(yīng)進(jìn)行合理鍛造并進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，對(duì)較大和無法鍛造模具鋼可進(jìn)行固溶雙細(xì)化熱處理。
(2) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，厚薄不要太懸殊，形狀要對(duì)稱，對(duì)于變形較大模具要掌握變形規(guī)律，預(yù)留加工余量，對(duì)于大型、精密復(fù)雜模具可采用組合結(jié)構(gòu)。
(3) 精密復(fù)雜模具要進(jìn)行預(yù)先熱處理，消除機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
(4) 合理選擇加熱溫度，控制加熱速度，對(duì)于精密復(fù)雜模具可采取緩慢加熱、預(yù)熱和其他均衡加熱的方法來減少模具熱處理變形。
(5) 在保證模具硬度的前提下，盡量采用預(yù)冷、分級(jí)冷卻淬火或溫淬火工藝。
(6) 對(duì)精密復(fù)雜模具，在條件許可的情況下，盡量采用真空加熱淬火和淬火后的深冷處理。
(7) 對(duì)一些精密復(fù)雜的模具可采用預(yù)先熱處理、時(shí)效熱處理、調(diào)質(zhì)氮化熱處理來控制模具的精度。
(8) 在修補(bǔ)模具砂眼、氣孔、磨損等缺陷時(shí)，選用冷焊機(jī)等熱影響小的修復(fù)設(shè)備以避免修補(bǔ)過程中變形的產(chǎn)生。
另外，正確的熱處理工藝操作(如堵孔、綁孔、機(jī)械固定、適宜的加熱方法、正確選擇模具的冷卻方向和在冷卻介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)方向等)和合理的回火熱處理工藝也是減少精密復(fù)雜模具變形的有效措施。
表面淬火回火熱處理通常用感應(yīng)加熱或火焰加熱的方式進(jìn)行。主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測(cè)可采用維氏硬度計(jì)，也可采用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)力(標(biāo)尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關(guān)。這里涉及到三種硬度計(jì)。
一、維氏硬度計(jì)是測(cè)試熱處理工件表面硬度的重要手段，它可選用0.5～100kg的試驗(yàn)力，測(cè)試薄至0.05mm厚的表面硬化層，它的精度是最高的，可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別。另外，有效硬化層深度也要由維氏硬度計(jì)來檢測(cè)，所以，對(duì)于進(jìn)行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位，配備一臺(tái)維氏硬度計(jì)是有必要的。
二、表面洛氏硬度計(jì)也是十分適于測(cè)試表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度計(jì)有三種標(biāo)尺可以選擇。可以測(cè)試有效硬化深度超過0.1mm的各種表面硬化工件。盡管表面洛氏硬度計(jì)的精度沒有維氏硬度計(jì)高，但是作為熱處理工廠質(zhì)量管理和合格檢查的檢測(cè)手段，已經(jīng)能夠滿足要求。況且它還具有操作簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格較低，測(cè)量迅速、可直接讀取硬度值等特點(diǎn)，利用表面洛氏硬度計(jì)可對(duì)成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無損的逐件檢測(cè)。這一點(diǎn)對(duì)于金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義。
三、當(dāng)表面熱處理硬化層較厚時(shí)，也可采用洛氏硬度計(jì)。當(dāng)熱處理硬化層厚度在0.4～0.8mm時(shí)，可采用HRA標(biāo)尺，當(dāng)硬化層厚度超過0.8mm時(shí)，可采用HRC標(biāo)尺。維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進(jìn)行相互換算，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、圖紙或用戶需要的硬度值。相應(yīng)的換算表在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T中都已給出。
局部淬火
零件如果局部硬度要求較高，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。
根據(jù)以上所說的內(nèi)容，在熱處理過程中對(duì)溫度的檢測(cè)和記錄非常重要，溫度控制得不好對(duì)產(chǎn)品的影響十分大。所以，溫度的檢測(cè)十分重要，在整個(gè)過程的溫度變化趨勢(shì)也顯得十分重要，導(dǎo)致在熱處理的過程中必須對(duì)溫度的變化進(jìn)行記錄，可以方便以后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，也可以查看到底是哪段時(shí)間溫度沒有達(dá)到要求。這樣對(duì)以后的熱處理進(jìn)行改進(jìn)起到非常大的作用。
操作規(guī)程
1、清理好操作場(chǎng)地，檢查電源、測(cè)量?jī)x表和各種開關(guān)是否正常，水源是否通暢。
2、操作人員應(yīng)穿戴好勞保防護(hù)用品，否則會(huì)有危險(xiǎn)。
3、開啟控制電源萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，根據(jù)設(shè)備技術(shù)要求分級(jí)段升、降溫，延長(zhǎng)設(shè)備壽命和設(shè)備完好。
4、要注意熱處理爐的爐溫和網(wǎng)帶調(diào)速，能掌握對(duì)不同材料所需的溫度標(biāo)準(zhǔn)，確保工件硬度及表面平直度和氧化層，并認(rèn)真做好安全工作。
5、要注意回火爐的爐溫和網(wǎng)帶調(diào)速，開啟排風(fēng)，使工件經(jīng)回火后達(dá)到質(zhì)量要求。
6、在工作中應(yīng)堅(jiān)守崗位。
7、要配置必要的消防器具，并熟識(shí)使用及保養(yǎng)方法。
8、停機(jī)時(shí)，要檢查各控制開關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)后，關(guān)閉萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。
過熱從托輥配件軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過熱。但要確切判斷其過熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現(xiàn)粗針狀馬氏體，則為淬火過熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過高或加熱保溫時(shí)間太長(zhǎng)造成的全面過熱；也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴(yán)重，在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大，造成的局部過熱。過熱組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱，鋼的晶體粗大，會(huì)導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。
欠熱淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使硬度下降，耐磨性急劇降低，影響托輥配件軸承壽命。
淬火裂紋托輥軸承零件在淬火冷卻過程中因內(nèi)應(yīng)力所形成的裂紋稱淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度；工作表面的原有缺陷(如表面微細(xì)裂紋或劃痕)或是鋼材內(nèi)部缺陷(如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等)在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中；嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火；前面工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等?？傊?，造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種，內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細(xì)長(zhǎng)，斷口平直，破斷面無氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開裂；在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環(huán)型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象，明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。
熱處理變形NACHI軸承零件在熱處理時(shí)，存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消，是復(fù)雜多變的，因?yàn)樗茈S著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以熱處理變形是難免的。認(rèn)識(shí)和掌握它的變化規(guī)律可以使軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的范圍，有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。當(dāng)然在熱處理過程中的機(jī)械碰撞也會(huì)使零件產(chǎn)生變形，但這種變形是可以用改進(jìn)操作加以減少和避免的。
表面脫碳托輥配件軸承零件在熱處理過程中，如果是在氧化性介質(zhì)中加熱，表面會(huì)發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過最后加工的留量就會(huì)使零件報(bào)廢。表面脫碳層深度的測(cè)定在金相檢驗(yàn)中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測(cè)量法為準(zhǔn)，可做仲裁判據(jù)。
軟點(diǎn)由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻耐休佪S承零件表面局部硬度不夠的現(xiàn)象稱為淬火軟點(diǎn)。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強(qiáng)度的嚴(yán)重下降。
