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金属热处理工艺的原理是什么

  增加合金的硬度、强度或电磁强度。这种热处理过程称为时效处理。

  将压力加工变形与热处理效果紧密结合,使工件获得较好的强度和韧性的方法称为热机械加工;在负压气氛或真空中的热处理称为真空热处理,它能使工件不氧化脱碳,保持工件表面处理后清洁,增加了工件的性能,并可通过渗透剂进行化学热处理。表面热处理只是对工件表面进行加热,改变其力学性能的金属热处理工艺。

  为了只加热工件表面,而不让过多的热量进入工件,所使用的热源需要具有较高的能量密度,即在单位面积内给工件提供大量的热量,使工件表面或部分在短时间内达到高温。表面热处理方法主要有火焰淬火和感应热处理。常见的热源有氧乙炔或氧丙烷火焰、感应电流、激光和电子束。

  化学热处理是通过改变工件表面的化学成分、结构和性能来进行金属热处理的过程。化学热处理与表面热处理的区别在于,工件表面层的化学成分后来发生了变化。

  化学热处理是将工件在含有碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中长期加热,使工件表面渗入碳、氮、硼、铬等元素。元素渗入后,有时进行其他热处理工艺,如淬火和回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗碳、渗氮和金属化。

  热处理是机械零件和工具制造过程中的重要工序之一。一般情况下,它可以增加工件的性能。坯料的结构和应力状态也可以优化,以便于冷加工和热加工。

  例如,通过对金属进行长期退火处理,可获得可锻铸铁,增加塑性,通过适当的热处理工艺,可使齿轮的使用寿命比未经热处理的齿轮增加数倍或数十倍;

  此外,成本较低的碳钢通过渗入一些合金元素,具有合金钢的一些性能,可以替代一些耐热钢和不锈钢;工具和模具只能在金属热处理后使用。