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熱處理的基本概念

1、什么叫熱處理

金屬熱處理是將工件放在一定介質中加熱、保溫和冷卻，通過改變工件表面的化學成分，表面或內部顯微組織的結構來改變其性

能的熱加工工藝。他所依據的基礎理論是金屬學。

2、熱處理基本工藝過程為加熱、保溫、冷卻

3、熱處理的五個基本要素，加熱介質、加熱速度、加熱溫度、保溫時間、冷卻速率。

（1）加熱介質，工件加熱的環境。一般加熱介質為空氣。特殊工藝要求用可控介質，如為防止氧化脫碳用還原氣氛或惰性氣體氣氛，滲碳、滲氮氣氛。

（2）加熱速率，指工件加熱的速度。影響加熱時的熱應力。組織應力和相變過程，加熱速度快組織晶粒細小，但由于表面與心部溫差大導致熱應力和組織應力增大，從而容易使工件變形，嚴重時產生裂紋。

 

     托輥軸承零件在淬火冷卻過程中因內應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，熱應力和金屬質量體積變化時的組織應力大于鋼材的抗斷裂強度；①金屬學中的基礎知識：晶體結構初步知識、結晶和同素異構初步知識、相圖和杠桿定律、固體金屬擴散的初步知識。工作表面的原有缺陷（如表面微細裂紋或劃痕）或是鋼材內部缺陷（如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等）在淬火時形成應力集中；嚴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回火；前面工序造成的冷沖應力過大、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，內應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細長，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形開裂；在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側無脫碳現象，明顯區別與鍛造裂紋和材料裂紋。

降溫出爐階段：

1、擴散一定時間后，可以出第二只外試棒，檢查層深達到技術要求后，即可降溫出爐，否則延長擴散時間。  

2、擴散結束后，即可斷電隨爐降溫，這時滴劑和擴散相同。

3、如滲碳直接淬火的，一般降至840~860oC保溫20~40min ，使零件內外溫度均勻后出爐淬火。

4、對需要重新加熱淬火的零件，可隨爐降至860~880oC出爐空冷或入冷卻井冷卻，夏天空冷緩慢，工件會析出網狀碳化物，可用風扇吹冷，也可不降溫直接空冷（50CrMnTi），高溫空冷工件表面會加速氧化脫碳。對不滲碳部位預留加工余量的零件，滲碳后出爐空冷或進冷卻井。實現無氧化、無脫碳加熱:由于模具均是在真空狀態下加熱，殘余氣體的氧分壓極低，表面不氧化、不脫碳，而且不形成任何毒性產物。

5、如零件入冷卻井，井壁夾層應通水冷卻迅速降溫，同時向井內通保護氣或煤油使其燃燒，蓋好井蓋堵死排氣孔，使井內呈還原性氣氛，以減少氧化脫碳。