热处理


热处理

文章插图
热处理热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺 。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识 。
【热处理】早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化 。白口铸铁的柔化处理就是製造农具的重要工艺 。
基本介绍中文名:热处理
外文名: heat treatment
所属学科:物理
所属领域:材料工程
发展历史公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被採用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展 。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的 。随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响 。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的 。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和水的冷却能力 。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已套用了渗碳工艺 。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢 。1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相 。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础 。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等 。1850~1880年,对于套用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利 。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利 。二十世纪以来,金属物理的发展和其他新技术的移植套用,使金属热处理工艺得到更大发展 。一个显着的进展是1901~1925年,在工业生产中套用转筒炉进行气体渗碳;30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺 ;雷射、电子束技术的套用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法 。国家标準热处理方面的现行国家标準1 GB/T7232-2012金属热处理工艺术语 2013-03-01实施,代替GB/T 7232-19992 GB/T8121-2002热处理工艺材料术语 2002-12-01实施,代替GB/T 8121-19873 GB/T9452-2003热处理炉有效加热区测定方法 2004-06-01实施,代替GB/T 9452-19884 GB/T17031.1-1997纺织品织物在低压下的乾热效应第1部分:织物的乾热处理程式 1998-05-01实施5 GB/T7631.14-1998润滑剂和有关产品(L类)的分类第14部分:U组(热处理) 1999-02-01实施6 GB/Z18718-2002热处理节能技术导则 2002-12-01实施7 GB15735-2004金属热处理生产过程安全卫生要求2004-11-01实施,代替GB 15735-19958 GB/T12603-2005金属热处理工艺分类及代号 2006-01-01实施,代替GB/T 12603-19909 GB/T19944-2005热处理生产燃料消耗定额及其计算和测定方法 2006-04-01实施10 GB/T13324-2006热处理设备术语 2007-04-01实施,代替GB/T 13324-199111 GB/T21736-2008节能热处理燃烧加热设备技术条件 2008-11-01实施12 GB/T10201-2008热处理合理用电导则 2009-01-01实施,代替GB/T 10201-198813 GB/T22561-2008真空热处理 2009-06-01实施14 GB/T22894-2008纸和纸板加速老化在80℃和65%相对湿度条件下的湿热处理 2009-09-01实施15 GB/T17358-2009热处理生产电耗计算和测定方法 2009-11-01实施16 GB/T5953.2-2009冷镦钢丝第2部分:非热处理型冷镦钢丝 2010-04-01实施,代替GB/T 5953-199917 GB/T5953.1-2009冷镦钢丝第1部分:热处理型冷镦钢丝 2010-04-01实施,代替GB/T 5953-199918 GB/T24562-2009燃料热处理炉节能监测 2010-05-01实施19 GB/T24743-2009技术产品档案钢铁零件热处理表示法 2010-09-01实施20 GB/T15318-2010热处理电炉节能监测 2011-02-01实施,代替GB/T21 GB/T25745-2010铸造铝合金热处理 2011-06-01实施22 GB/T27946-2011热处理工作场所空气中有害物质的限值23 GB/T27945.1-2011热处理盐浴有害固体废物的管理第1部分:一般管理24 GB/T27945.2-2011热处理盐浴有害固体废物的管理第2部分:浸出液检测方法25 GB/T27945.3-2011热处理盐浴有害固体废物的管理第3部分:无害化处理方法26 GB/T7232-2012金属热处理工艺术语 2012年第24号公告27 GB/T8121-2012热处理工艺材料术语 2012年第24号公告28 GB/T9452-2012热处理炉有效加热区测定方法 2012年第24号公告29 GB/T28909-2012超高强度结构用热处理钢板 2012年第28号公告30 GB15735-2012金属热处理生产过程安全、卫生要求 2012年第28号公告31 GB/T28838-2012木质包装热处理作业规範 2012年第28号公告32 GB/T28992-2012热处理实木地板 2012年第41号公告33 GB13014-1991钢筋混凝土用余热处理钢筋 1992-03-01实施,代替GB 1499-1984 名词解释热处理1. 正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺 。2. 退火annealing:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺 。3. 固溶热处理:将合金加热至高温单相区恆温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺 。4. 时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象 。5.固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型 。6. 时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉澱析出,得以硬化,提高强度 。7. 淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的範围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺 。