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金属热处理的过程和步骤有什么

  金属热处理过程一般包括加热、保温和冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程相互联系,不可中断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法有很多种,较早的是用木炭和煤作为热源,然后用液体和气体燃料。电的应用使供暖易于控制,对环境污染较小。这些热源可用于直接加热,也可用于熔盐或金属甚至漂浮颗粒的间接加热。

  金属受热时,工件暴露在空气中,氧化脱碳(即钢制零件表面的碳含量减小),对热处理后零件的表面性能有比较不利的影响。因此,金属应在可控或保护性气氛、熔盐和真空中加热,或用涂层或包装保护。

  加热温度是热处理工艺的重要参数之一。加热温度的选择和控制是保持热处理质量的主要问题。加热温度随待处理金属材料和热处理目的的不同而变化,但通常加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外,转变需要时间,所以当金属工件表面达到所需的加热温度时,还需要在这个温度下保持一段时间,使内外温度一样,组织转变完成。这段时间称为保持时间。采用能量较高的密度加热和表面金属热处理时,加热速度很快,一般没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。

  冷却也是热处理过程中不能缺少的一步。冷却方式因工艺而异,主要控制冷却速度。一般情况下,退火冷却速度较慢,正火冷却速度快于淬火冷却速度。但是,由于钢种不同,有不同的要求。例如,空气淬火钢可以以与正火相同的冷却速率进行硬化。

  金属热处理工艺可分为三大类:整体热处理、表面热处理和化学热处理。根据加热介质、加热温度和冷却方式的不同,每类可分为几种不同的热处理工艺。同一种金属,采用不同的热处理工艺,可以获得不同的组织和性能。钢是工业上应用比较广的金属,其微观组织也是比较复杂的。因此,钢的热处理工艺有很多种。

  整体金属热处理是将工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的一种金属热处理工艺。