热处理金属材料的好处有哪些
发布时间：2022-08-19 作者：材料类科研服务平台 阅读量：442
热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。
热处理工艺
热处理过程包括加热金属直到其微观结构发生变化，然后在冷却金属以硬化材料之前将金属保持在该状态（浸泡）。浸泡金属的时间取决于您使用的热处理工艺、使用的金属以及零件的尺寸。浸泡时间越长，微观结构变化越大，这将影响金属的机械性能。
冷却速度和周围条件也会改变金属的结构和性能。虽然盐水可以快地冷却金属，但您也可以使用油、水、强制空气或熔炉。
热处理可应用于整个制造过程，使零件具有初始、中间或终特性。当 CNC 加工零件时，您可以在开始加工过程之前进行热处理，因为这可以减少交货时间并使金属更易加工。在其他情况下，您可以在加工后对金属进行热处理，使其更坚硬、更耐用。
常见的CNC热处理
退火
为了降低金属的硬度并增加其延展性，退火过程包括在冷却之前在临界温度下加热和浸泡金属。这有助于减轻内部应力，并使金属在加工时不太可能断裂或断裂。您可以使用多种退火技术，例如完全退火、再结晶退火、部分退火和终退火，以实现您所需的终性能。
正火是另一种退火技术，它涉及加热金属，然后在室温下以比典型退火快得多的速度冷却它。一旦金属达到高于其上限临界温度 40°C 的温度，它就会在空气中冷却之前浸泡。正火可减轻由淬火、铸造或焊接引起的内应力，以防止金属失效，从而强化金属并产生细小、细化且尺寸均匀的铁素体晶粒。
表面硬化
要硬化零件的外部而不改变其内部，您可以使用表面硬化工艺。与其他提高整个金属硬度的方法相比，表面硬化，也称为表面硬化或表面硬化，可产生更不易碎、更易加工的零件。一种形式的表面硬化包括在富含碳的环境中加热金属（渗碳），因为这会增加金属表面的强度和碳含量。
沉淀硬化
沉淀硬化或时效产生坚固而轻巧的金属，使其成为航空航天工业热处理部件的热门选择。如果您有可延展的金属，您可以将其加热到高温，淬火，然后将其加热到较低的温度并长时间加热，以使析出物均匀地分散在整个金属的晶粒结构中，并增加其强度和硬度。
应力缓解
CNC 加工、成型、轧制和矫直都会导致零件内部产生应力，从而削弱零件并降低其整体质量。应力消除将消除残余应力并改善零件的机械性能，而不会改变其结构或硬度。这个过程涉及将金属加热到刚好低于其下临界边界的温度。冷却过程总是很慢，因此可以制造出具有一致机械性能的均匀零件。
调淬火和回火
这种由两部分组成的热处理提高了铁基合金的硬度、延展性和回弹性。在淬火过程中，金属被加热到高温，将其晶体结构从铁素体变为奥氏体，并使其吸收更多的碳。然后金属将被快速冷却以锁定微观结构的变化。由于淬火会产生非常坚硬的零件，因此通常在 CNC 加工之后进行。
为了降低脆性、缓解内部应力并提高零件的使用寿命和机械性能，您可以通过将金属加热到低于其临界点的中等温度来回火。
热处理金属的好处
热处理金属可以大大提高其强度，这使得热处理成为汽车和航空航天工业制造商的热门选择。然而当您增加材料的强度时，终也会降低其韧性并增加其脆性。为确保您的金属不会变得太脆，您可能需要对零件进行退火或回火以减轻内部应力。遵循应力消除程序，您的热处理金属将更容易使用和加工。
此外，通过对金属合金进行热处理，您可以改变金属的微观结构或化学成分，以改变其耐腐蚀性、磁性、耐用性、导热性和导电性。您甚至可以对金属部件进行多次热处理以达到您想要的性能。
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