基体组织热处理的工艺探析

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1、基体组织热处理的工艺探析【摘要】自远古以来，热处理的作用渐渐被人们认识和掌握，人们通过实践，不断的改善热处理的工艺，至今，热处理工艺已被人们广泛使用，在实际生产中一些材料在热处理过程中存在很多问题，在分析这些问题的同时也要提出相应的热处理工艺的改进措施，通过实践检验改进措施的效果。【关键词】热处理；工艺；组织结构；改进1、热处理工艺概述热处理工艺就是所谓的热处理，它是一种金屈热加工工艺，是将金属材料放在一定的介质内，通过加热、保温、冷却三重工序进行加工处理，其原理是通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制金属材料的性能。热处理工艺的整个

2、过程分三个部分，分别是加热、保温和冷却，在整个过程中，一个过程紧接着另一个过程，中间是不能断开的。热处理过程中的主要工艺手段是退火、正火、淬火、回火。当材料加热到一定的温度时，由于材料的性能不尽相同，需要采取不同的保温时间，随后进行冷却,这个过程称之为退火。正火过程类似于退火，只是材料经过加工后的内部组织更细，更利于提升材料的切割能力。淬火的过程相对于Z前的退火和正火复杂一些，是当材料被加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬火介质中快速冷却。淬火后的材料，变得更坚硬，也变得更易脆,这时就需要及时冋火，降低其脆性。这些是热处理工艺的

3、过程和基本手段。2、基本组织热处理过程中存在的问题以某一金属材料为例（以下称为材料A）,分析其在热处理过程屮存在的问题。材料A热处理的方法是淬火加中温回火，在淬火的过程中，材料的变形数量增多，材料开裂的趋势也增大。通过分析，得出其变形的原因有：第一，在加热过程中，热对流过多或者过少，或是在空气中加热或是在盐浴中加热，都会影响到材料A,以致其产牛变形。第二，在冷却过程中，由于材料各截面的冷却速度不同，各截面形成了温度差，使材料各部分体积收缩的大小不一，以至于形成了热应力。另外在淬火过程中，材料的过冷奥氏体向马氏体转变过程中，有比容的变化,形成

4、了组织应力，造成相变变形。第三，材料A本身的化学成分、原材料缺陷、原始组、加热因素、冷却因素等都有可能使材料在热处理过程中产生裂纹。山此可见，如何避免或者减少淬火过程中热处理变形和开裂是基体组织热处理工艺的一个难题，也是一个关键点。据调查，大多数工厂针对材料A采用的热处理工艺是自由淬火加加压回火。加压回火的过程屮，平面度因素和硬度因素是此消彼长的一个矛盾结合体。为了转变淬火时候材料的变形，回火后的平面度要达到一定要求,为了达到平面度的要求，就必然使回火温度有所升高，或者回火次数有所增加，而这样做的结果又势必使材料硬度下降。可见通过自由淬火加

5、加压回火的方法不仅不能同时满足平面度因素和硬度因素的要求，而且会使生产出來的产品质量较差，出现大量废品，质量的品质不够一定等级。同时热处理技术运用的不恰当，或者技术不够完善，不仅影响工厂的整体生产水平，也影响产品的整体质量。3、基体组织热处理的工艺的改进措施第一，淘汰传统的普通自山淬火技术，采用压力淬火技术。如前面材料A,如果要达到其使用性能的要求，就必须采用淬火加中温冋火的热处理技术，但运用普通自由淬火后，大量材料存在变形的情况，而后在的加压冋火过程中也是不能够完全恢复的，材料的平面度也会受到影响，就算有少量的材料能恢复外形，回火温度也势

6、必要升高、回火时间也要延长，从而使材料内部组织发生变化，材料硬度也会降低，一般情况下达不到预期的效果。第二，更换加压淬火设备，采用更为专业的设备，即专门为基体压力淬火的加压淬火设备。压力淬火分加压加热，加压冷却的压力淬火和自由加热，加压冷却的压力淬火两种方式，前者压力淬火设备不但价格非常贵,而且设备构造相对复杂，大大加大了生产成本，从各方面考虑都不太适合大规模使用。后者压力淬火设备，大的材料和工件适合用它來加压淬火，因为工件从加热完出炉至装上淬火床，花费时间较长，相反小的工件就非常不合算了。纵观国内外的压力淬火设备，无论在成本上、技术上、还

7、是工艺上都达不到最基体的淬火要求。因此尽快设计出一款专门为基体压力淬火的简易加压淬火设备是当务Z急，如果新的加压淬火设备试验成功并投入运行，必然会提高基体的淬火工艺水平和产品整体品质。第三，在热处理过程中，应该设计简单实用的淬火夹具，并使用盐浴炉进行加热。如今大多热处理都采用自由加热、加压淬油冷却的方式。在热处理过程中，一般先会基体低温预热，FI的是减少基体因为温度过高造成的变形和内应力。采用盐浴炉加热的目的是减少基体氧化，降低脱碳现象出现的可能，所以设计简易实用的淬火夹具对实现加压淬火冷却有很人帮助。经过周密的分析，在夹具设计的过程中要着

8、重考量以下几方面：一方面，夹具要足够的厚，要有一定的平面度，夹具要做工精细有一定的加工精度。基体淬火变形主要受夹具的平面度和精度影响，它们是基体淬火变形的主要保证，在使用中，夹具