机械零件的热处理工艺

为了制造机械零件 具有所需的机械性能、物理性能和化学性能，除了合理选用材料和各种成型工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。根据热处理的目的不同，热处理工艺可分为以下两大类：初步热处理和最终热处理。

初步热处理的目的是提高加工性能，消除内应力，为最终热处理做充分的准备

退火和正火用于热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳素钢和合金钢，为了降低硬度，便于切削，常进行退火处理；含碳量小于0.5%的碳钢和合金钢用于含碳量小于0.5%的切削时避免粘刀。相反，使用规范化。退火和正火仍可细化晶粒和均匀组织，为后续热处理做准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后，粗加工之前。

(2)时效处理

时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过大的运输工作量，对于一般精度的零件，可在精加工前安排时效处理。但对精度要求较高的零件（如坐标镗床箱体等），应安排两道或几道时效处理工序。简单零件一般不做时效处理。

除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工过程中产生的内应力，稳定零件的加工精度，往往在粗加工和半加工之间安排多次时效处理-精加工。对某些轴类零件加工，在矫直工序后必须安排时效处理。

(3)回火

调质是淬火后的高温回火处理。可获得均匀细密的回火吸附组织，为后续表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备。因此，淬火和回火也可作为初步热处理。

由于零件经调质处理后综合机械性能较好，一些对硬度和耐磨性要求不高的零件也可作为最终热处理工艺。

最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等机械性能。

(1)淬火

淬火包括表面淬火和整体淬火。其中，表面淬火因变形小、氧化、脱碳等而被广泛应用，表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，同时保持良好的内部韧性和抗冲击性强等优点。

为了改善表面淬火件的机械性能，常需要进行调质或正火等热处理作为初步热处理。

一般工艺路线为下料-锻造-正火（退火）-粗加工-调质-半精加工-表面淬火-精加工。

(2)渗碳淬火

渗碳和淬火适用于低碳钢和低合金钢。首先，增加零件表面的含碳量。淬火后，表面可以获得很高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。

渗碳分为整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时，非渗碳部分应采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。由于渗碳淬火变形大，渗碳深度一般在0.5～2mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。

工艺路线一般为：下料-锻造-正火-粗半精加工-渗碳淬火-精加工。

当部分渗碳部分的非渗碳部分采用增加余量后去除多余渗碳层的工艺方案时，去除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后、淬火前。

(3)氮化处理

渗氮是一种使氮原子渗入金属表面以获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。

由于渗氮处理温度低，变形小，渗氮层薄（一般不超过0.6~0.7mm），因此渗氮工序应尽量靠后布置。为了减少渗氮时的变形，一般要求在切削后进行。进行去应力高温回火。

热处理对机械零件的作用是改善零件的机械性能，消除残余应力，提高金属的切削加工性能。看完以上内容，如果您想了解更多关于机械零件的知识，可以联系我们获得专业的解决方案。

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