光亮热处理

光亮热处理

表面热处理一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间,对用作弹性组件的材料,采用760~780℃,主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在±5℃。保温时间一般可按1小时/25mm计算,铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时,表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大,但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。

技术简介
对高精度零件进行光亮热处理有两种方法,即真空热处理和保护热处理。最先进的方法是真空热处理。真空热处理设备投资大,维护困难,操作技术比较复杂,在国内应用尚在‘不断扩大中。保护热处理分为涂层保护和气氛保护。气氛保护热处理的工艺多种多样。有的设备投资大,气体消耗多,成本高,因此常采用保护气体箱。
涂层保护热处理具有投资少,操作简便,虽然目前国内研制的涂层的自剥性和保护效果还不能令人满意,价格也较贵,但涂料品种多,工艺成熟,应用广泛。表面光亮热处理在各种钢等材料的淬火、固溶、时效、中间退火、锻造加热或热成型时均可应用。
分类
所谓光亮热处理有:光亮退火,光亮正火,光亮淬火,光亮回火。
为防止钢材表面的氧化和脱碳,使其不失去金属光泽,要在如前所述的保护气氛中或真空中进行热处理。
光亮退火一般应用在银亮钢棒材(经过拉拔、切削和研磨过的)、薄板或经过精加工等产品的退火上。另外,冷锻造用的棒材和线材的球化退火等也采用这种方法。光亮正火、淬火和回火等主要适用于产品化了的零件,不适于一般作坯料的钢材。
涂层保护
1、涂层的一般要求
涂料应耐高温、抗氧化、稳定,不与零件表面反应,并能防止零件表面在加热时烧损、脱碳或形成氧化皮。涂料应安全无毒,成本低,操作简单;涂层在室温下具有一定强度,操作过程不易脱落,但在一次处理后能自行脱落。
2、涂层成分
一般热处理涂层多数采用有机材料与无机材料混合配制的方法。这类涂料在常温下可以通过有机黏结剂组成均匀完整的涂层。在热处理加热时,涂层中的有机组分被分解或炭化,而其余的组分如玻璃、陶瓷等材料则转变为一层均匀致密的无机涂层,能隔绝周围气氛对金属的作用。冷却后,由于涂层与金属的热胀系数不同,涂层能自行脱落,从而起到保护被处理金属表面的作用。
惰性气体保护
常用惰性气体有Ar、He。由于N2与钢几乎不发生反应,所以N2对于钢来说是惰性气体。用惰性气体保护在光亮状态下加热,应特别注意气体中杂质的种类和数量,氧的体积分数应低于(1~2)X10-6,水分量应在露点-70℃以下。
真空热处理
真空热处理的最大优点是能得到良好的光亮面。把金属放在真空中加热时,将产生脱氧、油脂分解、氧化物的离解等现象。真空热处理后可得到光亮的金属表面。但要注意合金元素蒸发的影响,如不锈钢真空热处理时会产生脱铬现象,使耐腐蚀性明显下降。
加热主要靠辐射,不直接面对发热体的金属内部扣热则只能靠热传导。而且冷却也是辐射冷却,因此比普通冷却慢得多。这种特性对退火还可以,但对一般热处理则不适用。
近年,由于改进了真空热处理炉的结构,使淬火成为可能,因此真空热处理很快得到普及。冷却方法分气冷法和汕冷法。气冷法是在淬火前导入气体,用风扇强制循环冷却。一般在循环回路中设有水冷式热交换器。由于冷却气体的热传导率与其分子量的平方根成比例,因此用氢气冷却是比较方便的,但拌有危险性。Ar气不但价高,而且冷却能力差,实际上使用的是N2。
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