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钢铁材料的化学热处理概述

文章出处:青岛丰东热处理责任编辑:热处理设备小许查看手机网址
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人气:-发表时间:2017-08-01 09:00【

普通的热处理包括正火、退火、淬火、回火、时效和冷处理等,使零件的整体或局部获得一定的硬度和力学性能,来满足其工作和使用要求,其特征为零件本身没有化学成分的改变。而化学热处理是将零件置于一定温度的活性介质中加热,保温一定的时间,使一种或几种化学元素的原子渗入零件表层,以改变表面化学成分、组织和性能,达到改善零件使用性能的热处理工艺。化学热处理可以明显提高零件的使用寿命和力学性能,在某种程度上低碳钢或低合金钢等可代替高合金钢,降低了生产成本,因此化学热处理在机械制造中得到了十分广泛的应用和推广,具有比较广阔的市场前景。

任何化学热处理都是由介质分解出活性原子、活性原子被钢的表面吸收、进入钢中的原子向内部扩散三个基本过程组成的,需要注意的是在这三个阶段中,化学热处理的初期应提高介质的分解速度,确保活性原子的充足供应,经过一定吸收过程,当表层有了较高的浓度时,应减小介质的供应量,以满足扩散阶段表层浓度的变化。

从化学热处理的过程来看,影响其过程的主要因素为温度、时间、零件的化学成分以及介质的活性,它们直接对零件热处理后的产品质量有重要的作用,因此不可忽视和随意更改已经设定的工艺参数。

(1)化学热处理的温度

一般而言介质分解出的活性原子随温度的提高而增加,使用不同的温度对分解过程的影响是不一致的,这应根据具体的情况进行分析;对吸收过程而言,温度对不同元素的吸收量是有差别的,渗碳时温度提高则有利于对活性碳原子的吸收,而在渗氮时则明显降低对氮原子的吸收;在扩散过程中温度越高,活性原子在钢中的扩散就加快。

(2)化学热处理的时间

关于时间的影响是在一定的前提下体现的,当温度、渗剂种类和消耗量基本确定时,渗入时间的长短一是影响渗层的深度,二是影响零件表面的渗入元素的浓度。

(3)零件表面的化学成分

合金元素的类别和含量将对化学热处理过程产生显著的影响,例如渗碳时,非合金碳化物越多,则渗层中含碳量越低;而钢中的含碳量高则活性碳原子的渗入速度愈慢。

(4)介质的活性

介质活性的大小将影响渗层表面的渗入元素的浓度,同时也会在某种程度上影响渗入的速度等。

此文关键字:热处理

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