古代是怎样把铁变成钢

古代是怎样把铁变成钢

说明:

淬火工艺在机械制造行业中具有广泛应用,特别是在汽车、飞机、火箭等制造领域中的钢件,几乎都需要经过淬火处理来提升性能。

定义:

金属工件通过加热到适当的温度并保温一段时间,然后迅速浸入淬冷介质中快速冷却,这种金属热处理工艺被称为淬火。

常用的淬冷介质包括盐水、水、矿物油等。

优点:

淬火可以提高金属工件的硬度和耐磨性,广泛应用于各种工具、模具以及要求表面耐磨的零件,如齿轮、轧辊等。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并获得这些性能之间的平衡,以满足不同的使用需求。淬火还可以使一些特殊性能的钢获得特定的物理化学性能。

关于奥氏体晶粒的超细化处理:

奥氏体晶粒的超细化处理是一种通过特殊方法使钢的晶粒度细化到10级以上的处理方式。超细化处理后淬火,可以使钢获得高的规定非比例伸长应力、韧性以及低的韧脆转化温度。目前获得晶粒超细化的方法主要包括超快速加热法、快速循环加热淬火法以及形变热处理法等。

碳化物的超细化处理:

除了奥氏体晶粒的超细化处理外,碳化物的超细化处理同样受到重视。这是因为碳化物的尺寸、形态、分布和数量对钢的力学性能有着显著影响。为了使高碳钢中的碳化物细化,必须使毛坯中的碳化物全部溶解。作为碳化物超细化的预备热处理的一个共同特点是首先进行高温固溶加热,然后再采取不同的工艺方法得到细小均匀分布的碳化物。

控制马氏体、贝氏体形态及其组成的淬火:

中碳合金钢通过超高温淬火后可以得到板条状马氏体,这种形态有利于提高钢的断裂韧性。高碳钢通过控制淬火加热时的奥氏体碳含量,也可以得到以板条状马氏体为主的,同时保持良好的韧性。连续冷却时的冷却速率可以用来获得复合的淬火。近年来,为了发挥自由铁素体和残余奥氏体对钢强韧性的有益作用,已经发展形成了一些新型的热处理工艺,如亚温淬火等。亚温淬火可以改善钢的韧性、降低韧脆转化温度和抑制可逆回火脆性。控制残余奥氏体形态、数量和稳定性的热处理也是改善钢强韧性的重要手段。不同成分的钢可以通过调整淬火加热温度、冷却规范以及回火工艺等来控制残余奥氏体的形态、分布、数量和稳定性。例如,轴承钢GCr15通过控制残余奥氏体量来提高接触疲劳强度。超高强度钢30CrMnSiNi2A在油淬后选择适当的温度回火,可使残余奥氏体得到最高的机械稳定性,使钢具有最佳的综合力学性能。淬火工艺是现代机械制造工业中不可或缺的一部分,通过优化处理工艺和控制参数,可以获得具有优异性能的金属材料。


古代是怎样把铁变成钢