精密加工零件的热处理

除了主要的制造工艺技术外，精密加工零件的综合热处理可以确保产品能够满足最终用户的确切规格。这种加热和冷却零件以改变其物理特性的受控过程通常用于增加硬度或强度，并增强耐磨性。然而，对于某些应用，热处理可用于改善机械加工性、增强电或磁性能、增加延展性或柔软性以及减轻内应力。

热处理过程中遵循的三个步骤是加热、浸泡和冷却。在加热过程中，金属被带到影响结构性能所需变化所需的温度。浸泡过程包括将金属保持在此温度，直到零件均匀加热。最后，金属以指定的速率冷却，直到它再次处于室温。在大多数情况下，热处理用于钢和钢合金，但也可以用于某些铝牌号。

精密加工零件的热处理种类

通过热处理可实现的最终结果包括：

• 硬化：硬化使金属更坚固。物料先加热浸泡，然后浸入油或水中快速冷却。硬化有时会使金属更脆，这可能需要额外的回火过程。
• 回火：回火可减轻因硬化而产生的内应力。三步过程仍然存在，但在比硬化过程中看到的温度更低的温度下完成。冷却通常在空气中完成，而不是在液体环境中。
• 退火：退火可软化金属，使其不易开裂。在退火过程中，材料被缓慢加热，浸泡一段时间，然后在炉内缓慢风冷。
• 正火：正火可减轻加工过程中产生的内应力。零件在加热和浸泡后从炉中取出，并在炉外快速风冷。
• 不锈钢的固溶处理：将零件或材料加热到高温单相区，保持恒温，使多余的相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，得到过饱和固溶体。碳和其他合金元素来不及沉淀，因此产生了纯奥氏体结构。这是为了提高零件的韧性和耐腐蚀性。

精密机械零件热处理设备

制造商通常采用自动化的、CNC 控制的热处理线来执行多项操作，并以 24/7 的方式将产品通过各个工作站。生产线上的设备可能包括：

• 熔炉：热处理熔炉能够达到指定的温度并处理高达 1200 公斤的负载。
• 渗碳处理：为了提高钢材表面的碳含量并在其中形成一定的碳浓度梯度，将工件在渗碳介质中加热，保持较长时间，使碳原子渗入工件内部.
• 真空热处理：从熔炉中抽出空气以形成真空。可以使用或不使用惰性气体对部件进行加热，以实现所需的特性并保护它们的表面。处理后，金属迅速冷却。
• 低温处理：工件经过非常低的温度处理，从而为某些金属合金带来好处。它可以提高工件的硬度和冲击韧性，提高耐腐蚀性和耐磨性，减少工件变形和裂纹。温度达到 -80° 摄氏度。
• 铝合金热处理：该工艺用于将铝制部件以可控的速率加热到预定温度，保持该温度特定的持续时间，然后以可控的速率冷却。这将改变合金的内部结构，从而提高机械性能和耐磨性，同时提高可加工性和尺寸稳定性。
• 退火和消除应力：退火提高了工件的延展性并降低了脆性。应力消除将工件加热至低于其最低转变温度的温度，然后冷却至室温。由于工件不同区域的冷却速度不同，或者来自矫直、机加工或轧制，金属在铸造、锻造和焊接等工艺中吸收的内应力由此得以释放。
• 气体渗氮：此过程在氨气等富氮载气中加热正火和机加工加工的钢零件。它们在 500-540°C 范围内的温度下保持指定的时间，从而形成坚硬、耐磨和耐腐蚀的白色发光表面，具有穿透深度。
• 感应热处理：此过程通过感应加热线圈加热零件的指定区域，该感应加热线圈接收来自设备产生的磁场的受控电输入。零件表面可以加热到指定的深度，而零件的核心部分不做处理。

详细了解精密加工零件的热处理

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