金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度较快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
感应热处理设备具有加热速度快、节约能量、不氧化脱碳、不污染环境以及生产效率高等多方面优点,这些优越性为热处理工作者广泛认同,因此近十几年来发展很快。当然这一实际需求,也大大促进国产感应热处理设备的发展和技术提升。以长春的中国一汽为例,该公司拥有感应热处理设备近100多台,其中近十年新增或更新的设备就有50台,几乎全部是可控硅中频设备和IGBT**音频设备。现在一汽的中型卡车的感应热处理零件重量以达到291.3kg,占全部热处理零件的52%。
钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
调质处理:一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200-350之间。
钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺
热处理设备工业生产的能量来源主要是以煤炭和石油为主,**范围内工业生产规模的扩大使得能源危机问题日益加重,致使能源价格大幅上涨,**出了各国的承受范围;与此同时,工业生产难免会引起环境污染问题恶化,工业废弃物的排放所引发的恶果正在影响着人类的正常生产生活。为了缓解上述问题,各国都在致力于新型替代能源材料的开发和应用,目前受到普遍认可的新型替代能源非生物能源莫属,生物能源的造价成本低廉,且原材料随处可见,是节能工业炉的选择。