钢的氮化(气体氮化)
概念:氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子,被钢吸收后在其表面形成氮化层,同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴),高速柴油机曲轴、阀门等。
氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。
钢在氮化后,不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。
氮化处理温度低,变形很小,它与渗碳、感应表面淬火相比,变形小得多
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作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较是广。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。
铍青铜的热处理
铍青铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。经固溶及时效处理后,强度可达1250-1500MPa(1250-1500公斤)。其热处理特点是:固溶处理后具有良好的塑性,可进行冷加工变形。但再进行时效处理后,却具有极好的弹性极限,同时硬度、强度也得到提高。
(1) 铍青铜的固溶处理
一般固溶处理的加热温度在780-820℃之间,对用作弹性元件的材料,采用760-780℃,主要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在±5℃。保温时间一般可按1小时/25mm计算,铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时,表面会形成氧化膜。虽然对时效强化后的力学性能影响不大,但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛(如氢气、一氧化碳等)中加热,从而获得光亮的热处理效果。此外,还要注意尽量缩短转移时间(此淬水时),否则会影响时效后的机械性能。薄形材料不得超过3秒,一般零件不超过5秒。淬火介质一般采用水(无加热的要求),当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。
(2) 铍青铜的时效处理
铍青铜的时效温度与Be的含量有关,含Be小于2.1%的合金均宜进行时效处理。对于Be大于1.7%的合金,最佳时效温度为300-330℃,保温时间1-3小时(根据零件形状及厚度)。Be低于0.5%的高导电性电极合金,由于溶点升高,最佳时效温度为450-480℃,保温时间1-3小时。近年来还发展出了双级和多级时效,即先在高温短时时效,而后在低温下长时间保温时效,这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度,可采用夹具夹持进行时效,有时还可采用两段分开时效处理。
(3) 铍青铜的去应力处理
铍青铜去应力退火温度为150-200℃,保温时间1-1.5小时,可用于消除因金属切削加工、校直处理、冷成形等产生的残余应力,稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。
形变铝合金的淬火和时效温度
部分形变铝合金的淬火和时效温度的确定 合金牌号 半成品 淬 火 ?时效?
最低温度℃ 最佳温度℃? 过烧危险温度℃? 时效温度℃ 时效时间/H?? ?
LY 12 板材、挤压件 485 ~ 490 495 ~ 503 505 185 ~ 195 6 ~ 12
LY16 各类 520 ~ 525 530 ~ 542 545 160 ~ 175200 ~ 220 10 ~ 168 ~ 12
LY17 各类 515 520 ~ 530 - 180 ~ 195 12 ~ 16
LY2 各类 490 495 ~ 508 512 165 ~ 175 10 ~ 16
LD2 各类 510 525 ± 5 596 150 ~ 165 6 ~ 15
LD5, LD6 各类 500 515 ± 5 545 150 ~ 165 6 ~ 15
LD7 各类 520 535 ±5 545 180 ~ 195 8 ~ 12
LD8 各类 510 525 ~ 535 545 165 ~ 180 8 ~ 14
LD9 挤压件 510 510 ~ 530 - 135 ~ 150 2 ~ 4
LD10 各类? 490 500 ± 5 515 175 ~ 185 5 ~ 8
LC4 ?包铝板 450 455 ~ 480 525 120 ~ 125 24
不包铝板 135 ~ 145 16
型 材? 120 ± 5 3
160 ± 3 3
LC6 模锻件 100 ± 5 5
155 ~ 160 8 ~ 9
450 455 ~ 473 145 ± 5 16
LC9 挤压件 450 455 ~ 480 520 ~ 530 140 ± 5 16
模锻件 110 ± 5 6 ~ 8
117 ± 5 6 ~ 10