凡重要的零件都必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍苁褂?。為何?huì)有這樣的結(jié)論呢？機(jī)床、汽車、摩托車、火車、礦山、石油、化工、航空、航天等用的大量零部件需要通過熱處理工藝改善其性能。拒初步統(tǒng)計(jì)，在機(jī)床制造中，約60%～70%的零件要經(jīng)過熱處理，在汽車、拖拉機(jī)制造中，需要熱處理的零件多達(dá)70%～80%，而工模具及滾動(dòng)軸承，則要100%進(jìn)行熱處理。因此，凡重要的零件都必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍苁褂谩２牧系臒崽幚硗ǔＶ傅氖菍⒉牧霞訜岬较嘧儨囟纫陨习l(fā)生相變，再施以冷卻再發(fā)生相變的工藝過程。通過這個(gè)相變與再相變，材料的內(nèi)部組織發(fā)生了變化，因而

淬火熱處理的目的是提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，更好地發(fā)揮鋼材的性能潛力。但淬火馬氏體不是熱處理所要求的最終組織，因此在淬火熱處理后，必須配以適當(dāng)?shù)幕鼗馃崽幚?。工件淬火熱處理時(shí)，由表面至心部的冷卻速度是逐漸降低的，只有冷卻速度大于鋼的臨界冷卻速度vc的區(qū)域才能得到全部馬氏體，這區(qū)域就是鋼的“淬硬層”。所謂鋼的淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體層深的能力。

(1)低、中碳碳素鋼和低、中碳合金鋼為改善切削性能都采用正火熱處理。由于正火比退火生產(chǎn)周期短，操作方便，在滿足加工要求的前提下，盡量采用正火。(2)過共析鋼在球化退火前為消除二次網(wǎng)狀滲碳體，采用正火熱處理。(3)某些感應(yīng)加熱表面淬火的非重要工件，有時(shí)采用正火代替淬火+高溫回火作為預(yù)先熱處理。(4)某些要求不高的工件及鑄件，可用正火作為最終熱處理。

真空提高了碳的脫氧能力，帶來的后果是利多于弊?，F(xiàn)將碳真空脫氧的優(yōu)缺點(diǎn)分析如下。(1)真空下碳脫氧反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)1)真空碳脫氧的產(chǎn)物為CO氣體，自空間排出，不會(huì)污染鋼液，這是最重要的優(yōu)點(diǎn)。2)真空下碳不僅可降低溶解氧含量，還可以使部分化合氧還原而脫氧。從而，明顯的降低了鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量。3)真空下碳氧反應(yīng)產(chǎn)物CO氣泡，從鋼液內(nèi)部逸出時(shí)會(huì)產(chǎn)生鋼液沸騰現(xiàn)象。這種沸騰現(xiàn)象有利于溫度、化學(xué)成分均勻化，有利于脫氫、脫氮，降低非金屬夾雜物。4)真空下碳可以還原鋼液表面的氧化膜，達(dá)到回收合金元素和精煉的目的。(2)真空下碳脫氧反

在常壓下碳的脫氧能力與硅相當(dāng)，而在10²Pa的真空下，碳的脫氧能力超過鋁達(dá)到與鋯相當(dāng)?shù)乃?，這是真空提高了碳的脫氧能力。碳與氧的化合反應(yīng)表達(dá)式為：[C]+[O]=CO(g)碳的氧化反應(yīng)（即脫氧反應(yīng)）產(chǎn)物為氣體CO。在真空感應(yīng)爐內(nèi)，反應(yīng)產(chǎn)生的CO氣體從鋼液中逸出后，不斷地被真空泵抽出爐外。爐內(nèi)空間CO數(shù)量很少，脫氧反應(yīng)繼續(xù)向右進(jìn)行。如果真空泵不停地抽出爐內(nèi)氣體，脫氧反應(yīng)就不停地向右進(jìn)行，鋼液含氧量會(huì)繼續(xù)降低。這就是真空能提高碳脫氧能力的簡(jiǎn)單道理。這種脫氧方法，不會(huì)產(chǎn)生污染鋼液的脫氧產(chǎn)物，是生產(chǎn)純凈鋼的重要方

(1)真空滲碳技術(shù)解決內(nèi)氧化原理由于真空滲碳是在遠(yuǎn)低于大氣壓10kPa (760Torr)的壓力下完成的，低壓真空滲碳的典型氣壓范圍是400～666 (3～5Torr)，真空條件使得碳原子更容易向鋼材表面轉(zhuǎn)移；同時(shí)因?yàn)椴淮嬖跉怏w滲碳工藝中的水煤氣反應(yīng)，因而也就沒有內(nèi)氧化現(xiàn)象。(2)應(yīng)用實(shí)例汽車變速器齒輪與軸齒，原采用常規(guī)滲碳淬火工藝，由于滲碳?xì)夥蛰d氣中存在氧和氧化物，內(nèi)氧化現(xiàn)象無法避免，同時(shí)熱處理畸變較大。例1，輸出軸，材料20MnCr5，熱處理技術(shù)要求：表面與心部硬度分別為680～780HV30和350～480H

(1)多用爐的淬火油槽含水量一般要求淬火油吸附大氣中的水分可達(dá)0.1%左右。如果淬火油中水分達(dá)0.5%（體積分?jǐn)?shù)）以上（包括淬火油熱交換器進(jìn)水等情況），則工件淬火時(shí)油中的水分沸騰，隨著油的體積突然膨脹而從多用爐的前爐門溢出。由于情況不同，嚴(yán)重時(shí)淬火油可能會(huì)流入加熱室。如果發(fā)生這種情況，當(dāng)然也會(huì)溢出爐外，此時(shí)點(diǎn)火嘴也點(diǎn)不著，這是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)橛雒骰鹑菀装l(fā)生著火，甚至爆炸。(2)防火措施1)安裝報(bào)警裝置。為了防止這種由于油中水分超標(biāo)引起的爆炸事故，可安裝淬火油中水分檢測(cè)裝置，即淬火油報(bào)警裝置。這種裝置在油中含有0.1

1、真空溶劑清洗的優(yōu)點(diǎn)。江蘇豐東熱技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的真空溶劑清洗機(jī)，由于采用真空變壓變溫蒸餾冷凝再生技術(shù)，可使溶劑再生能力達(dá)到300L/h，溶劑回收率在99%以上，再生溶劑純度在99%以上，保證了真空清洗系統(tǒng)的清洗效果好、效率高，每次殘留物揮發(fā)少（低于1%），連續(xù)清洗時(shí)，溶劑的清洗能力不降低。最后進(jìn)行真空于燥（在95℃及2. 6kPa的真空條件下），工件上殘留的溶劑能夠完全蒸發(fā)。工件表面清潔，沒有任何殘留物。2、一般溶劑清洗的特點(diǎn)。一般溶劑清洗系統(tǒng)，如溶劑中殘留的油及其他雜質(zhì)超過3%時(shí)，清洗干燥后會(huì)在工件表面留

真空滲碳爐操作存在兩方面的安全問題，即爐膛氣氛和排出氣體。1)由于生產(chǎn)過程中使用碳?xì)漕悮怏w并生成一定量的氫氣，操作中應(yīng)嚴(yán)格控制空氣或其他含氧類氣體進(jìn)入爐內(nèi)，以防止產(chǎn)生混合爆炸，特別是要對(duì)爐膛和真空系統(tǒng)進(jìn)行日常泄漏檢測(cè)和壓力上升測(cè)試。當(dāng)氣壓高于6000Pa時(shí)，控制泵應(yīng)確保工藝流程中可能產(chǎn)生的氧氣最大含量和氮?dú)獾臍怏w濃度保持在稀釋到氧氣的低壓爆炸濃度（4%體積）以下的安全范圍內(nèi)。采用聯(lián)動(dòng)方式，當(dāng)稀釋失敗時(shí)整個(gè)工藝過程可以自動(dòng)停止，比如當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁肯陆档降陀诎踩綍r(shí)，使用流量傳感器預(yù)警并中斷工作氣體。2)在含高濃度氫的操

在熱處理中，淬火質(zhì)量與淬火介質(zhì)密不可分。測(cè)定淬火介質(zhì)含量的方法主要有折光儀法，動(dòng)態(tài)黏度發(fā)，以及烘干稱重法、比重法、電導(dǎo)率法等。(1)折光儀法。使用糖量折光儀法，量程為0～20%（或0～15%）。用藥物天平稱量法，配制各種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淬火介質(zhì)溶液。用滴管吸入配制的溶液，滴2～3滴在折光儀的物鏡平面上，蓋上有機(jī)玻璃蓋板，使滴在物鏡平面上的溶液均勻分布。然后將蓋板朝向明亮處，從折光儀目鏡處觀察，并轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦圈，直到視場(chǎng)分界線清晰可見，讀出該分界線所在的刻度數(shù)，即為該溶液含量的折光率（如果粗略計(jì)算，也可直接將這一讀數(shù)當(dāng)作該溶液

洛氏硬度計(jì)檢測(cè)工件的硬度時(shí)影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素主要有以下幾方面：(1)載荷方面。預(yù)載荷及主載荷的誤差，加載不平穩(wěn)，緩沖機(jī)構(gòu)不正常等，均能造成讀數(shù)誤差。(2)壓頭安裝不良的誤差。壓頭的支承面如沒有很好地與主軸下端相貼合，使壓頭的軸線與主軸線不重合，也會(huì)造成試驗(yàn)誤差，使硬度值偏低。(3)讀數(shù)機(jī)構(gòu)的誤差。讀數(shù)機(jī)構(gòu)本身的制造誤差或安裝不良，也可造成明顯誤差。讀數(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)壓頭位移的誤差在0.002mm時(shí)，可產(chǎn)生1個(gè)洛氏硬度單位的誤差。(4)壓頭形狀的影響。壓頭的幾何形狀對(duì)硬度值測(cè)定有很大影響。(5)主載荷施加速度的影響。主

1、高壓氣體淬火及其優(yōu)點(diǎn)工件在奧氏體化溫度加熱后施加0.5～2MPa(5～20bar)高壓氣體淬火，可達(dá)到靜止油或高速循環(huán)油甚至水的淬火效果。工件的氣體淬火有別于液態(tài)介質(zhì)淬冷機(jī)理，在氣體中冷卻比在液體中冷卻均勻，可實(shí)現(xiàn)自表面向內(nèi)層的均勻冷卻，故氣體淬火畸變很小，可實(shí)現(xiàn)少（無）磨削。高壓氣體淬火采用中性氣體N2、還原性氣體H2和惰性氣體Ar、He等，這些氣體排放到大氣中，無污染，避免了油淬產(chǎn)生的煙氣污染，且可免去堿液清洗工序和含油液體的排放。處理后的零件表面清潔度高，無須后序清洗和清理拋丸工序，無SO2、CO排放問題

1、水主要用于一些含碳量低、淬透性差且形狀簡(jiǎn)單的齒輪的調(diào)質(zhì)與感應(yīng)淬火等。1)感應(yīng)淬火齒輪的噴射淬火冷卻用自來水，主要用于中碳結(jié)構(gòu)鋼，使用溫度控制在15～35℃，噴射壓力為0.1～0. 3MPa。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的中碳鋼、低合金鋼齒輪，淬火水溫控制在25～50℃。2)水溶性淬火介質(zhì)，它添補(bǔ)了水與油之間的冷卻空白，加熱淬火后可以獲得比自來水更均勻的表面硬度和更深的硬化層深度，消除了淬火裂紋，大大減少了齒輪變形。在多數(shù)情況下可替代淬火油。①PAG淬火劑。如今禹8-20和今禹8-60適合于碳素鋼、低合金鋼及滲碳鋼齒輪淬火，熱處

采用連續(xù)式滲碳爐或多用爐等對(duì)齒輪進(jìn)行滲碳、碳氮共滲淬火過程中，隨時(shí)會(huì)接觸到易燃易爆氣體，如果熱處理設(shè)備及其附屬系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝不當(dāng)?shù)?，隨時(shí)都可能引發(fā)氣體爆炸。為此，可設(shè)計(jì)、安裝安全防爆（炸）裝置。1)可控氣氛爐安裝獨(dú)立的測(cè)溫裝置和熱電偶，用于測(cè)定安全溫度(750℃)。當(dāng)爐溫低于750℃時(shí)，可發(fā)出超低溫報(bào)警信號(hào)，并通過丙烷氣管路上安裝的自動(dòng)通斷閥門，切斷可燃丙烷氣向爐內(nèi)的輸送。必要時(shí)使電控閥自動(dòng)切換到供氮?dú)夤苈飞?，利用氮?dú)鉀_洗爐內(nèi)可燃?xì)夥?，避免可燃?xì)夥债a(chǎn)生爆炸。2)在儲(chǔ)存易燃易爆物質(zhì)的房間，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器與通

1、熱處理用易燃易爆物品儲(chǔ)存間、減壓間安全設(shè)計(jì)要求1)可控氣氛熱處理用的丙烷氣、甲醇等屬易燃、易爆物品，其供應(yīng)間或減壓間等設(shè)在廠房外，建成獨(dú)立房間，為防火防爆安全起見，其房間設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；房頂設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土澆筑而成的預(yù)制蓋板；房間安裝的鋼窗設(shè)計(jì)要求呈開啟狀態(tài)（即向外開啟狀態(tài)），在遇氣體突發(fā)爆炸時(shí)，爆炸形成的氣浪可直接沖擊出去，并且可以及時(shí)散開爆炸產(chǎn)生的廢氣等。2)應(yīng)設(shè)計(jì)與安裝良好的通風(fēng)和低位排風(fēng)設(shè)施（如安裝軸流風(fēng)機(jī)）。對(duì)于丙烷氣減壓間應(yīng)設(shè)計(jì)與安裝良好獨(dú)立的接地裝置，各管路法蘭盤連接處都要用厚度0.3m

球化處理是生產(chǎn)球墨鑄鐵的工藝方法。鐵液的球化處理是向符合特定條件的鐵液中，即將出鐵時(shí)，加入一定數(shù)量的球化劑，促使在凝固過程中石墨呈細(xì)小、均勻的圓球形析出。從而得到具有優(yōu)良力學(xué)性能的鑄鐵。這種鑄鐵因石墨呈球狀，故稱為球墨鑄鐵，這種處理方法稱為球化處理。球化處理常用的球化劑是稀土硅鎂合金。球化處理多采用沖入法，在專用的鐵液包內(nèi)進(jìn)行。

減少工件的熱處理變形主要可采取以下措施：(1)使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖。生產(chǎn)實(shí)踐證明，用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長軸，可有效補(bǔ)償工件的熱處理變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利完成。(2)加注充分的切削液。切削細(xì)長軸時(shí)，不論是低速車削還是高速車削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切削液充分冷卻。使用切削液還可防止跟刀架支撐爪拉毛工件，提高刀具使用壽命和工件的加工質(zhì)量。(3)刀具保持銳利。減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。

零件在加熱過程中，加熱速度的快慢對(duì)于零件的變形和熱處理質(zhì)量有重要的影響。加熱速度快則工件表面與心部的溫差越大，零件中將產(chǎn)生比較大的內(nèi)應(yīng)力，造成零件在加熱過程中變形的可能性增加，因此從減少變形的角度出發(fā)加熱速度不宜過快，尤其是十分復(fù)雜、截面懸殊大、具有鍵槽或棱角的零件顯得更有必要。但事物是一分為二的，對(duì)某些不同形狀、材質(zhì)和技術(shù)要求的零件而言，采用快速加熱反而可減小零件的變形，表面加熱而心部處于冷態(tài)，故減少了熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，表面受壓應(yīng)力作用，內(nèi)部受拉應(yīng)力，因此使零件的變形減?。豢焖偌訜釀t奧氏體晶粒無法長大，因此細(xì)小的

45鋼淬火出現(xiàn)開裂的最敏感尺寸是5～11mm，最易開裂的尺寸是6～9mm，裂紋均起源于最先入水或表面缺陷部位形成馬氏體處。(1)防止5～11mm危險(xiǎn)尺寸的45鋼工件淬裂的方法。避免危險(xiǎn)尺寸，即稍微改變易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，如加大倒角尺寸及R處圓角尺寸，采用每兩件重疊一起淬火，或設(shè)計(jì)輔助夾具，增加危險(xiǎn)尺寸處淬火時(shí)的厚度，均可避免淬火裂紋。如能夠另選擇材料或改變尺寸與結(jié)構(gòu)，也可能避免淬火裂紋。(2)改進(jìn)工藝。采用較低的淬火加熱溫度，較短的保溫時(shí)間，既可減小熱應(yīng)力，又可減小組織應(yīng)力。1)雙重淬火45鋼采用850℃&tim

將共析鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1以上，發(fā)生共析反應(yīng)，珠光體就轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，即P→A或F+Fe3C→A。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中，由于各相的碳含量不同，晶格類型不同，所以面臨著碳的重新分布和晶格類型的重建兩個(gè)問題。首先，鐵素體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低，最大不超過0.0218%，而滲碳體中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻高達(dá)6.67%，當(dāng)這兩個(gè)碳濃度相差極大的相溶合在一起成為一個(gè)相的時(shí)候，碳濃度必然有一個(gè)均勻化的過程。其次，奧氏體、鐵素體及滲碳體的晶格類型不同，鐵素體為體心立方晶格，奧氏體為面心立方晶格，而滲碳體為復(fù)雜斜方結(jié)構(gòu)，在奧氏體