理论教育 形变热处理:高强度材料制备的必备技术

形变热处理:高强度材料制备的必备技术

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前国际上仍将形变热处理视为获得高强度、高韧性不可或缺的技术。近年来的研究表明,采用高温形变热处理是强化钢轨的有效途径。对镗刀、车刀、木工錾子等进行形变热处理,效果明显。在模具方面,通过低温形变热处理,也可使冷、热作模具的强度提高,使用寿命延长。

形变热处理:高强度材料制备的必备技术

目前国际上仍将形变热处理视为获得高强度、高韧性不可或缺的技术。形变热处理除能获得优异的力学性能外,由于将压力加工与热处理紧密结合起来,因此可以节省大量的能量消耗、加热设备和车间面积,还可以减少材料在热加工中引起的氧化、脱碳、变形等缺陷,因而有巨大的经济意义。

1.在钢材生产中的应用

形变热处理在钢材生产中的应用近年来得到了广泛的重视。利用冶金厂的钢材压力加工工艺及设备,实现热压力加工与相变强化相结合的高温形变热处理,具有良好的条件。

在钢板的生产过程中,应用轧热淬火,可将形变强化与相变强化有机地结合起来,不但能节省能源,且可显著地改善钢板的力学性能。例如,对25mm厚的锰硅钢板进行轧热淬火,其抗拉强度比一般重新加热淬火普遍提高70~80MPa。

碳素钢及低合金钢棒材进行终轧温度在Ac3以下的轧热淬火,可显著提高其强度。例如,对08X18H10T(前苏联牌号,对应于我国的06Cr18Ni11Ti)钢棒材采用终轧温度为870℃的轧热淬火,可使其屈服强度由260MPa提高到530MPa,抗拉强度由630MPa提高到690MPa。

形变热处理技术为高强度钢管的生产也提供了新的途径。对钢管进行预先形变热处理高温形变淬火、高温形变贝氏体化处理等,均可改善其性能。

钢轨由于受车辆的压力、磨损及冲击,要求有足够的强度与硬度,并保持适当的韧性。近年来的研究表明,采用高温形变热处理是强化钢轨的有效途径。

在钢丝的生产上,实际上早已熟知的铅淬拔丝方法就是在珠光体相变后进行形变的一种形变热处理方法。随着形变热处理技术的不断发展,出现了更为先进的形变热处理工艺,如对盘条的轧热淬火,对钢丝采取的应变回火、形变等温淬火、低温形变等温淬火等工艺,均使性能得到改善。

2.在机械工业中的应用(www.daowen.com)

形变热处理在机械工业中的应用和发展很快,零件的类型和材料的品种不断扩大。

对弹簧类零件采用高温形变淬火是强化弹簧的良好方法,可同时提高强度、塑性、冲击韧度及疲劳性能。特别是对汽车板簧进行形变预处理,能够减少片数、减轻重量、缩小尺寸、节约钢材、提高使用可靠性

采用锻造余热淬火对连杆进行热处理,效果良好。上海柴油机厂对135型柴油机连杆进行锻造余热淬火处理,可使热处理工效提高三倍,质量稳定,综合力学性能良好。

试验研究表明,对传动零件齿轮链轮进行高温形变淬火,可使轮齿强度、耐磨性抗弯强度比普通热处理高30%左右。

另外,对其他的零件,如轴承汽轮机的涡轮盘以及某些结构零件(如活塞销、扭力杆、螺钉等),采用不同形式的形变热处理,对于改善其质量,提高其工作的可靠性,延长其使用寿命,均具有广阔的前景。

在刀具的形变热处理方面,工具钢在形变热处理后获得的良好力学性能组合是无法用普通的热处理方法所能达到的。对镗刀、车刀、木工錾子等进行形变热处理,效果明显。武汉电器厂对W18Cr4V钢车刀进行低温形变淬火处理,可使其耐用度提高一倍左右。

在模具方面,通过低温形变热处理,也可使冷、热作模具的强度提高,使用寿命延长。武汉机床电器厂对硅钢片冲模进行低温形变热处理,使冲模刃磨的一次使用寿命比普通热处理提高一倍左右。

最后,形变热处理在其他材料(如球墨铸铁等)上的应用也具有十分重要的意义。

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