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热处理是什么?/表面处理是什么?(工业材料与表面处理的基础)

  • 2020.03.21 22:59:37
  • 米思米
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   选择材料不迷惑!基础材料与表面处理特性・选择方法汇总

 热处理是什么?

   固体钢铁产品整体或部分暴露在热循环中,引发其性质与组织变化的一系列操作(JIS G 0201 钢铁术语)


   钢铁的热处理
  <小知识>

   纯铁在910℃时各性质突然发生変化。将该温度称为A3点。 A3点以下为α铁、 A3点以上称为γ铁,发生结晶变化。γ铁在1390℃变为δ铁,于1543℃溶解。铁与其他元素固溶在一起的状态称为铁酸盐。Fe-C系中,铁酸盐最多固溶0.035%的碳。 γ铁称  为奥氏体,碳固溶较多。1130℃固溶1.98%。此时,碳原子侵入γ铁的结晶格子中成为侵入型合金。将奥氏体渐冷,在723℃下γ铁变为α铁与Fe3(共析变态),产生珠光体。

名称

对象材质

特征

退火(韧炼)

-

以适当的温度加热金属,在保持该温度一定时间后,做渐冷处理。只退火是,大多意味着完全退火
完全退火:为将冷加工或淬火等影响完全消除,均衡加热至奥氏体级别的温度,并将其渐冷

正火(焼準)

-

为除去常温加工与急冷等产生的变形与组织粗大,返回正常形态,加热至 A3点以上,达到相同的奥氏体后,静置于空气中冷却

淬火

-

γ状态钢急冷后,因并不伴随C的扩散,不发生珠光体变态,接近常温近发生格子变态,获得马氏体组织这种高硬度组织。淬火即这一系列的流程。急剧的淬火须小心产生裂纹。
※ 按组实施淬火与回火

回火

-

仅有淬火材质仍比较脆,难以适用一般用途。因此,需要通过低温(220~650℃)再次加热淬火后的钢,重新获取所需的韧性称为回火。
※ 按组实施淬火与回火

高频淬火

中碳素钢 C 0.3~0.5%

该方法为通过高频感应电流,急速加热钢材表面,并急冷使其硬化

渗碳淬火

低碳素钢 C<0.3%

该方法为将低碳素钢在渗碳材料中加热,从钢表面渗透碳,提高其附近的C浓度。
虽表面得到硬化,内部依然是低碳未硬化,故可保持高韧性。

渗氮淬火

渗氮钢 SACM645等

该方法为通过在钢表面渗透氮,使其表面硬化。

扩散渗氮® (盐浴软氮化)

钢铁

考虑到改善其他性质,将氮化称为软氮化。具有同样适用碳素钢与铸铁,提高耐磨损性,抗疲劳性的效果。
  扩散渗氮®是Durferrit公司(德国)的注册商标

 表面处理是什么?

   为提高材料表面的耐腐蚀性与表面成色等性质,施加电镀涂装。

分类

名称

对象材质

特征

化学处理

 (化学皮膜)

三价铬酸盐处理

钢铁

镀锌后,将其浸入铬酸溶液数秒,形成铬酸盐膜。虽然该膜极薄,但可保护镀锌,可有效防止其在于外部空气接触时产生的白色腐食生成物。不含有RoHS指定有害物质六价铬。

四三酸化铁皮膜 (染黑)

钢铁螺栓、螺母、测量器

将铁浸入NaOH水溶液中煮沸,使其表面生成Fe3O4的黑色薄膜。黑色质地均匀,厚度约1~2μm程度,多孔质,无电气绝缘性。建议勿用于需要高防锈的部分。

无电解电镀

电镀无电解镍

钢铁、不锈钢、铜、

铝合金、玻璃、塑料

不用电,在电镀液中含有具有电气效果的还原剂。如前处理恰当,可电镀所有物体。虽然膜厚均匀,电镀速度较慢。

阳极氧化处 理

耐酸铝

铝与钛等轻金属

将电解液中的材料设为阳极进行电解,阳极产生较厚的氧化膜。具备耐磨损性、耐腐蚀性、电气绝缘性、耐热性的特长。并根据材质与电解液的不同,皮膜的颜色发生变化,有可能染色

 表面处理的外观颜色

三价铬酸盐

无电解镀镍

四三酸化皮膜

耐酸铝(白)

耐酸铝(黒)

热处理是什么?/表面处理是什么?(工业材料与表面处理的基础)

热处理是什么?/表面处理是什么?(工业材料与表面处理的基础)

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参考文献  

 图说机械用语字典  浅冈广一、三上 胜、外山 圭佑著 实教出版

 维基百科

• 电子大辞泉

• 米思米 FA机械标准件目录2013

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