等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与
表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮
或其它合金元素的介质
(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、
氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的
主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高
工件的各种性能
,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种
冷、热加工。
例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,提高塑性
;齿轮采用正确的热处理
工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高;另外,价廉的碳钢通过渗
入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能,可以代替某些耐热钢、不锈钢;工模具则几
乎全部需要经过热处理方可使用。
三
钢的分类
钢是以铁、碳为主要成分的合金,它的含碳量一般小于 2.11%
。钢是经济建设中极为
重要的金属材料。钢按化学成分分为
碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类
。碳钢是由生
铁冶炼获得的合金,除铁、碳为其主要成分外,还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具
有一定的机械性能,又有良好的工艺性能,且价格低廉。因此,碳钢获得了广泛的应用。
但随着现代工业与科学技术的迅速发展,碳钢的性能已不能完全满足需要,于是人们研制
了各种合金钢。
合金钢是在碳钢基础上,有目的地加入某些元素(称为合金元素)而
得到的多元合金。与碳钢比,合金钢的性能有显著的提高,故应用日益广泛。
由于钢材品种繁多,为了便于生产、保管、选用与研究,必须对钢材加以分类。按钢材的
用途、化学成分、质量的不同,可将钢分为许多类:
(一).
按用途分类
按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。
1.结构钢:
(
1).用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。
(
2).用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。
2.工具钢:用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。
3.特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。
(二).
按化学成分分类
按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢:按 含 碳 量 又 可 分 为 低碳钢(含碳量
≤0.25%);中碳钢(0.25%<含碳量<
0.6%);高碳钢(含碳量≥0.6%)。
合金钢:按 合金元 素 含量又可分 为低合金钢(合金元素总含量
≤5%);中合金钢(合金
元素总含量
=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量>10%)。此外,根据钢中所含主要
合金元素种类不同,也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。
(三).
按质量分类
按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为普通钢(含磷量
≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫
含量均
≤0.050%);优质钢(磷、硫含量含硫量≤0.030%)。
此外,还有按冶炼炉的种类,将钢分为平炉钢(酸性平炉、碱性平炉),空气转炉钢(酸性
转炉、碱性转炉、氧气顶吹转炉钢)与电炉钢。按冶炼时脱氧程度,将钢分为沸腾钢(脱氧不