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机械加工为什么要进行热处理?

这是一个很好的问题。对于许多新进入者来说,这是一个相当令人困惑的问题。这也是许多有着丰富经验的人没有深入思考的一个问题。今天,我们要把这里的科普工作统一起来。

机械加工的热处理要求实际上是设计过程中的一项技术要求。如果你是一名机械结构设计工程师,你需要有这方面的认知能力。如果你没有这样的意识,那么你就不是一个合格的设计工程师,至少不是一个非常全面的设计工程师。

零件热处理设计要求的识别基本上是基于对材料使用和加工变化的识别,因此这是一个非常系统的知识结构,并不孤立。

首先,我们需要知道在所谓的零件加工过程中有多少种热处理方法。针对机械加工过程中各种方法的频率和重要性,我们选择了以下几种方法进行分析,即关键的分析类型。

在机械加工过程中,采用退火、正火、淬火、回火四种热处理方法。下面的分析是逐一进行的。

01退火处理

退火处理的定义:一种金属热处理工艺,将金属零件加热到一定的高温一段时间,然后自然冷却。

其主要功能是:

a.降低零件硬度,提高切削性能。

b.消除残余应力,稳定尺寸,降低变形和开裂的概率。

c.细晶粒,调整结构,消除材料结构缺陷。

d.材料结构和成分均匀,改善材料性能或为后续热处理工艺做准备。

02正火处理

正火处理的定义是将金属零件加热一定温度一段时间,然后在空气中喷涂、喷涂和吹气冷却,这与退火处理不同。冷却速度快,获得的材料更细,力学性能得到改善。

其主要功能是:

a.消除材料的内应力。

降低材料的硬度,提高材料的塑性。

03淬火处理

淬火处理的定义:将金属零件加热至临界温度AC3或AC1或以上,使其全部或部分奥氏体化一段时间,然后以比临界冷却速度更快的冷却速度冷却至ms以下的马氏体转变。

其主要功能是:

a.大幅度提高零件的刚度、硬度、耐磨性和疲劳强度。

b.满足某些特殊钢的铁磁性和耐腐蚀性的理化性能。

04回火处理

回火处理是指钢在淬火硬化或正火后,在低于临界温度的温度下再浸泡一段时间,然后以一定的速度冷却,以提高材料的韧性的热处理方法。

其主要功能是:

a.消除淬火过程中产生的残余应力,防止变形和开裂。

b.调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,以达到更好的性能要求。

c.组织和规模稳定,保证准确性;

d.提高加工性能。

注意,干货即将到来:

A、退火和正火通常可以相互替代,特别是处理后得到的零件硬度不高(一般不影响加工性能),应优先进行正火处理,因为其加工周期较短,成本相对较低。

b.回火通常需要与淬火或正火一起使用。回火用来“擦屁股”进行淬火和正火。淬火和正火后,零件的硬度会更高,因此会产生大量的残余应力,特别是淬火处理。零件有很大的脆性和硬度。通常情况下,为了更好地满足我们的使用要求,必须使用回火来“纠正偏差”。

“淬火”这个词在工厂里经常发音,特别是在老一代的从业者中。年轻人已经开始改变了,但很难消除一段时间。

作为机械设计工程师,当我们设计的零件需要热处理时,只有以下要求:

a.消除材料的铸造应力,以获得更稳定的加工尺寸和精度。

b.为了提高零件的切削性能,其目的是提高零件加工过程中的加工效率,提高加工质量,降低加工成本。

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在得到铸件毛坯后,我们首先要做的就是退火。

退火的目的是消除铸件的残余内应力,提高零件的切削性能。当然,有些制造商不在这里退火。为了节约成本,常采用延长铸件冷却时间的方法来消除铸件底部部分内应力。这也是一种推测性的方法,但按常规方法,铸件毛坯必须做。一次退火处理。

C.然后进入零件粗加工过程。由于对零件尺寸没有严格要求,零件的粗加工采用大刀具切削。在大型刀具切削过程中,利用铣刀对零件的冲击形成一定程度的振动处理,这也是一个释放应力的过程,也是一个再次产生应力的过程。程,那么我们将继续进行零件的第二次退火。

d、二次退火处理,其目的与第一次相同,是稳定材料结构,提高切削性能,消除零件内应力,因为我们需要确保加工后零件的尺寸和位置公差稳定,而不是随时间变化。(事实上,在实际加工过程中,加工后的零件尺寸是稳定的)。精度和位置公差确实在变化,这也是我国高精度机床一直不好的原因之一,甚至最重要的原因之一就是稳定性太差。事实上,在70年代和80年代,这些机床的基本部件的材料稳定性相对较好,因为除了正常的二次退火处理外,它们还进行了自然时间的处理。有效的处理,使铸件在露天存放半年以上,因为当时的生产是有效的,同时也是全国分销系统的销售,所以它能最大限度地提高材料的稳定性,现在看来是“世界之风”很多,铸件马上加工出来,一个小厂甚至一个小厂。不管怎样,当产品合格后,在发给用户后,经过长时间的运输颠簸,产品主要部件的尺寸精度和位置公差都发生了变化。特别是在使用一段时间后,对人来说是不清楚的。这就是为什么我们在设备制造业一直处于被动状态的原因。良好的产品质量必须建立在成本上升的基础上。

E.零件的半精加工,由于零件的半精加工是一个切削量小的加工过程,因此在加工过程中通常没有过大的加工应力,但如果零件的尺寸精度较高,形状和位置公差更严格,我们强烈建议将零件放置在加工前的一段时间,以便零件能以独立的方式进行加工。但是,为了确保最终成品的稳定,释放了部分应力。很多人没有考虑过这个过程,零件的加工过程是一个环一个环的方式安排的,这似乎是非常有效的,但实际上质量并没有得到很好的保证。

F、零件精加工过程中,经过一段时间后,零件的材料已经变得相对稳定,在精加工阶段它特别是检测操作者的水平,多次精加工的精度不是简单地来自加工机床的精度,它可能来自于您的夹紧方法,特别是对于某些零件W。强度和刚度差,夹紧。特别重要的是要注意不要用死力压工件。一旦工件变形,一旦松开并夹紧,工件将立即弹回原位。此时,加工精度将发生变化。因此,在精加工过程中,夹持力尤为重要,这也是许多教师不传之谜。

以上是机械加工过程中一部分涉及到热处理工艺的应用共享,实际上,有许多类似的工艺,如淬火工艺、碳氮共渗工艺等。所有这些都要求我们总结和积累实际的工作经验,这也是一个合格的机械设计工程师的能力证书。

目前,由于设备的数控性能越来越好,自动化水平越来越高,许多人认为传统的机械知识正在下降。事实上,这些都不是基础。没有这个基础,你会发现你仍然不能很好地利用这些先进技术。这是一个逐步深化的过程,技术之路需要一步一步走


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