Question

不同材质的工件热处理工艺有什么区别？

Answer 1

热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属工艺。选用不同材质作为工件原材料，其化学成分和力学性能各不相同，因此制造工艺路线不同，采用的热处理工艺也是不同的。下面简单介绍下不同材质的工件热处理的区别有哪些：
一、各材质工件的制造工艺路线
（1）低碳钢及低碳合金钢
工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
（2）高合金渗碳钢
工艺路线为：下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗工→高温回火→精工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
（3）调质钢
工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗工→调质→机械精工→修整、抛光→装配。
（4）碳素工具钢及合金工具钢
工艺路线为：下料→锻成模坯→球化退火→机械粗工→去应力退火→机械半精工→机械精工→淬火、回火→研磨抛光→装配。
（5）预硬钢
工艺路线为：下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理→机械粗工→去应力退火→机械精工→抛光→装配。
二、各种材质的热处理特点
（1）渗碳钢的热处理特点
①对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的，要选用渗碳钢来制造，并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。
②压制含硬质填料的若采用碳、氮共渗，则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。
③渗碳温度具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜，这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布，便于直接淬火。
④渗碳后的淬火工艺按钢种不同，渗碳后可分别采用：重新加热淬火；分级渗碳后直接淬火；中温碳氮共渗后直接淬火；渗碳后空冷淬火。
（2）淬硬钢的热处理
①形状比较复杂的工件，在粗工以后即进行热处理，然后进行精工，才能保证热处理时变形最小。
②工件表面要求十分严格，因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。
③淬火后应及时回火，回火时间应充分，长短视材料和断面尺寸而定。
（3）预硬钢的热处理
①预硬钢是以预硬态供货的，一般不需热处理，但有时需进行改锻，改锻后的模坯必须进行热处理。
②预硬钢的预先热处理通常采用球化退火，目的是消除锻造应力，获得均匀的球状珠光体组织降低硬度，提高塑性，改善模坯的切削性能或冷挤压成形性能。
③预硬钢的预硬处理工艺简单，多数采用调质处理，调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种硬度要求。
三、提高工件精度的方法
（1）工序最大限度集中
在编程中应遵循工序最大限度集中的原则，即零件在一次装夹中，力求完成本台数控机床所能完成的全部型孔及外形，防止出现重复定位误差。
（2）合理地选择换模次序及走刀路线
出于缩短时间的考虑，应该完成其在这个零件上的所有需要的型孔。在合理选择换模次序的同时也应该选取模具的最佳走刀路线，以减少空行程提高效率，并保证机床安全可靠的运行。
（3）合理的夹钳位置及移位方式
数控机床每一次夹钳定位都有一定的范围，由于毛坯料的定位边直线度不好，夹钳位置、压料块的位置不当，外形时很容易出现台阶，各个型孔距边的尺寸公差也难以保证。
（4）金属工艺油的对精度的影响
专用金属工艺油是金工工艺必须采用的一种介质，在过程中主要起到润滑、冷却、清洗等作用。由于高速工艺对于模具、设备及工艺的不断提升，新型金属工艺油通常采用硫化极压抗磨添加剂作为其核心成分，能有效的保护模具，提高工艺精度。