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金属热处理真空热处理加工

一.退火的种类

将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度，保温到一定时间，然后缓慢冷却(随炉冷却)，获得接衡状态组织的热处理工艺。

钢的退火工艺种类很多,根据加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火,又称为相变重结晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火等;另一类是在临界温度以下的退火,包括再结晶退火及去应力退火等。

1. 完全退火和等温退火

完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的终热处理，或作为某些工件的预先热处理。

2. 球化退火

球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具，量具，模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。

3. 去应力退火

去应力退火又称低温退火(或高温回火)，这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。

3去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加

热到300350℃回火。对于不 含稳定化元素Ti、Nb的钢加热温度不超过450t以免析

出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和合Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件需在

500950℃,加热 然后缓冷消除应力消除焊接应力取上限温度可以减轻晶间腐蚀

倾向并提高钢的应力腐蚀抗力

两段式渗氮 两段式渗氮工艺曲线如图2-43所示。阶段的工艺参数(除保温时间外)与等温渗氮相同。第二阶段把渗氮温度提高到550~560℃，以加速氮原子的扩散，缩短渗氮周期，氨分解率提高到40%~60%。根据对渗氮层的脆性要求，急速前也应提前2h提高氨分解率和温度进行退氮处理。奥氏作不锈钢一般用于制造生产、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈簧和钟表发条等。

两段式渗氮的时间比等温渗氮短，表面硬度稍微低，变形略有增大，适用于渗氮层较深批量较大的零件。

离子渗入

又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。把金属工件作为阴极放入通有含氮介质的负压容器中，通电后介质中的氮氢原子被电离，在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下，氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。离子的高动能转变为热能，加热工件表面至所需温度。奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。由于离子的轰击，工件表面产生原子溅射，因而得到净化，同时由于吸附和扩散作用，氮遂渗入工件表面。

与一般的气体渗氮相比，离子渗氮的特点是:①可适当缩短渗氮周期;②渗氮层脆性小;③可节约能源和氨的消耗量;④对不需要渗氮的部分可屏蔽起来，实现局部渗氮;⑤离子轰击有净化表面作用，能去除工件表面钝化膜，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮;⑥渗层厚度和组织可以控制。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。

离子渗氮发展迅速，已用于机床丝杆、齿轮、模具等工件。