鋼的氮化(氣體氮化)
概念:氮化是向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性。
它是利用氨氣在加熱時(shí)分解出活性氮原子,被鋼吸收后在其表面形成氮化層,同時(shí)向心部擴(kuò)散。
氮化通常利用專(zhuān)門(mén)設(shè)備或井式滲碳爐來(lái)進(jìn)行。適用于各種高速傳動(dòng)精密齒輪、機(jī)床主軸(如鏜桿、磨床主軸),高速柴油機(jī)曲軸、閥門(mén)等。
氮化工件工藝路線:鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
由于氮化層薄,并且較脆,因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織,所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理,獲得回火索氏體,提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。
鋼在氮化后,不再需要進(jìn)行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。
氮化處理溫度低,變形很小,它與滲碳、感應(yīng)表面淬火相比,變形小得多
鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過(guò)程,習(xí)慣上碳氮共滲又稱作氰化。目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較是廣。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強(qiáng)度,低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
鈹青銅的熱處理
鈹青銅是一種用途極廣的沉淀硬化型合金。經(jīng)固溶及時(shí)效處理后,強(qiáng)度可達(dá)1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其熱處理特點(diǎn)是:固溶處理后具有良好的塑性,可進(jìn)行冷加工變形。但再進(jìn)行時(shí)效處理后,卻具有極好的彈性極限,同時(shí)硬度、強(qiáng)度也得到提高。
(1) 鈹青銅的固溶處理
一般固溶處理的加熱溫度在780-820℃之間,對(duì)用作彈性元件的材料,采用760-780℃,主要是防止晶粒粗大影響強(qiáng)度。固溶處理爐溫均勻度應(yīng)嚴(yán)格控制在±5℃。保溫時(shí)間一般可按1小時(shí)/25mm計(jì)算,鈹青銅在空氣或氧化性氣氛中進(jìn)行固溶加熱處理時(shí),表面會(huì)形成氧化膜。雖然對(duì)時(shí)效強(qiáng)化后的力學(xué)性能影響不大,但會(huì)影響其冷加工時(shí)工模具的使用壽命。為避免氧化應(yīng)在真空爐或氨分解、惰性氣體、還原性氣氛(如氫氣、一氧化碳等)中加熱,從而獲得光亮的熱處理效果。此外,還要注意盡量縮短轉(zhuǎn)移時(shí)間(此淬水時(shí)),否則會(huì)影響時(shí)效后的機(jī)械性能。薄形材料不得超過(guò)3秒,一般零件不超過(guò)5秒。淬火介質(zhì)一般采用水(無(wú)加熱的要求),當(dāng)然形狀復(fù)雜的零件為了避免變形也可采用油。
(2) 鈹青銅的時(shí)效處理
鈹青銅的時(shí)效溫度與Be的含量有關(guān),含Be小于2.1%的合金均宜進(jìn)行時(shí)效處理。對(duì)于Be大于1.7%的合金,最佳時(shí)效溫度為300-330℃,保溫時(shí)間1-3小時(shí)(根據(jù)零件形狀及厚度)。Be低于0.5%的高導(dǎo)電性電極合金,由于溶點(diǎn)升高,最佳時(shí)效溫度為450-480℃,保溫時(shí)間1-3小時(shí)。近年來(lái)還發(fā)展出了雙級(jí)和多級(jí)時(shí)效,即先在高溫短時(shí)時(shí)效,而后在低溫下長(zhǎng)時(shí)間保溫時(shí)效,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是性能提高但變形量減小。為了提高鈹青銅時(shí)效后的尺寸精度,可采用夾具夾持進(jìn)行時(shí)效,有時(shí)還可采用兩段分開(kāi)時(shí)效處理。
(3) 鈹青銅的去應(yīng)力處理
鈹青銅去應(yīng)力退火溫度為150-200℃,保溫時(shí)間1-1.5小時(shí),可用于消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,穩(wěn)定零件在長(zhǎng)期使用時(shí)的形狀及尺寸精度。
形變鋁合金的淬火和時(shí)效溫度
部分形變鋁合金的淬火和時(shí)效溫度的確定 合金牌號(hào) 半成品 淬 火 ?時(shí)效?
最低溫度℃ 最佳溫度℃? 過(guò)燒危險(xiǎn)溫度℃? 時(shí)效溫度℃ 時(shí)效時(shí)間/H?? ?
LY 12 板材、擠壓件 485 ~ 490 495 ~ 503 505 185 ~ 195 6 ~ 12
LY16 各類(lèi) 520 ~ 525 530 ~ 542 545 160 ~ 175200 ~ 220 10 ~ 168 ~ 12
LY17 各類(lèi) 515 520 ~ 530 - 180 ~ 195 12 ~ 16
LY2 各類(lèi) 490 495 ~ 508 512 165 ~ 175 10 ~ 16
LD2 各類(lèi) 510 525 ± 5 596 150 ~ 165 6 ~ 15
LD5, LD6 各類(lèi) 500 515 ± 5 545 150 ~ 165 6 ~ 15
LD7 各類(lèi) 520 535 ±5 545 180 ~ 195 8 ~ 12
LD8 各類(lèi) 510 525 ~ 535 545 165 ~ 180 8 ~ 14
LD9 擠壓件 510 510 ~ 530 - 135 ~ 150 2 ~ 4
LD10 各類(lèi)? 490 500 ± 5 515 175 ~ 185 5 ~ 8
LC4 ?包鋁板 450 455 ~ 480 525 120 ~ 125 24
不包鋁板 135 ~ 145 16
型 材? 120 ± 5 3
160 ± 3 3
LC6 模鍛件 100 ± 5 5
155 ~ 160 8 ~ 9
450 455 ~ 473 145 ± 5 16
LC9 擠壓件 450 455 ~ 480 520 ~ 530 140 ± 5 16
模鍛件 110 ± 5 6 ~ 8
117 ± 5 6 ~ 10
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