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碳鋼彎頭熱處理方法的選擇及工序安排

1. 改善彎頭的切削性能

用作改善材料切削性能的熱處理方法有正火和退火 。一般認(rèn)為硬度在 170 - 230HBS 范圍內(nèi)的鋼材， 其切削加工性最好。例如， 含碳量大于 0.  5% 的高碳鋼或高碳合金鋼， 其硬度過高而難以加工， 容易磨損刀具， 一般采用退火工藝來降低硬度； 而含碳量小千 0. 3% 的低碳鋼或低碳合金鋼， 其硬度過低， 切削時(shí)容易 ＂粘刀” ， 使刀具發(fā)熱而磨 損， 而且工件的表面質(zhì)量較差， 一般采用正火工藝來提高硬度。用作改善切削性能的熱處理工藝通常安排在毛還加工之后、切削加工之前進(jìn)行。

2. 改善彎頭的使用性能

用作改善彎頭的使用性能的熱處理方法有調(diào)質(zhì)和正火。調(diào)質(zhì)處理即悴火后再進(jìn)行高溫回火， 能獲得良好的綜合力學(xué)性能。它處理過的材料不僅強(qiáng)度高， 而且塑性、韌性也遠(yuǎn)高千正火處理的材料。由千受到猝透性的影響，為了保證零件的使用性能，調(diào)質(zhì)熱處理一般安排在粗加工之后、半精加工之前進(jìn)行。正火也能實(shí)現(xiàn)較好的力學(xué)性能， 如果零件的性能要求 不高， 則可選擇正火處理。正火處理一般安排在毛還加工之后進(jìn)行。

3. 提高彎頭表面的硬度

用作提高彎頭表面硬度的熱處理方法有表面猝火、表面滲碳和表面滲氮等  。表面悴火由千加熱速度快、冷卻速度也 快， 因此只對零件表面進(jìn)行悴 硬， 容易實(shí)現(xiàn)“外硬里軟＂ 的目的。一般中、高碳鋼零件可直接選擇表面悴火熱處理來提高其表面硬度 。

表面滲碳是在加熱（高溫）條件下將碳原子滲入表層來提高表面硬度的，而滲氮?jiǎng)t是 在一定的溫度（低溫） 下使活性氮滲入零件表面。兩種方法都可以實(shí) 現(xiàn)提高表面硬度的目的。但是， 滲氮處理的溫度低 ， 工件變形比滲碳處理小。一般低碳鋼、低碳合金鋼選擇表面滲碳提高表面硬度 ， 而對變形和耐腐蝕性要求較高的零件則選擇滲氮熱處理提高表面硬度 。

由千猝火、滲碳的硬度很高， 熱處理變形較大， 這些熱處理方法一般安排在磨削加工之前， 以便通過磨削來糾正熱處理變形。而滲氮熱處理變形較小， 通常安排在精磨之前 。

4. 消除內(nèi)應(yīng)力

用于消除內(nèi)應(yīng)力的方法有正火、退火 、回火熱處理， 冰冷處理， 振動(dòng)時(shí)效， 以及自然時(shí)效。

正火、退火、回火熱處理需要加熱， 消除內(nèi)應(yīng)力效果好， 但能耗相對來說要大些。一般正火、退火處理安排在毛坯加工之后進(jìn)行 。

冰冷處理是利用冷媒作為冷卻介質(zhì)，將猝火后的金屬材料的冷卻過程繼續(xù)下去，達(dá)到遠(yuǎn)低于室 溫的某一溫度 ( - I 96"C) ,   保持一定時(shí)間， 然后將溫度逐 步回升到常溫狀態(tài)的一種消除內(nèi)應(yīng)力方法。悴火后的金屬材料 冷卻到 常溫時(shí)， 金屬材料 中含有大量殘余奧體， 深冷時(shí)殘余奧體繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而減少金屬材料中的殘余奧體比例，對工件起到 減小猝火應(yīng)力 和增強(qiáng) 尺寸穩(wěn)定 性的作用。冰冷處 理需要冷凍設(shè)備， 成本相對較高， 常用千對精度、穩(wěn)定性  要求很高的零件的 消除內(nèi)應(yīng)力處理。冰冷 處理一般安排在工 件精加工之前進(jìn)行。

振動(dòng)時(shí)效的實(shí)質(zhì)是以振動(dòng)的形式給彎頭施加附加應(yīng)力，當(dāng)附加應(yīng)力與殘余應(yīng)力疊加后， 達(dá)到或超過材料的屈服極限時(shí)，工件發(fā)生微觀塑性變形，從而降低和均化工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，并使其尺寸精度達(dá)到穩(wěn)定 。振動(dòng)時(shí)效是上世紀(jì)末發(fā)展起來的 一種消除內(nèi)應(yīng)力 方法。這種方法能源消耗少， 費(fèi)用低。經(jīng)實(shí)際使用表明， 經(jīng)過振動(dòng)時(shí)效的 工件尺寸精度穩(wěn)定性良好 。目前， 這種方法被廣泛應(yīng)用千機(jī)械制造行業(yè)。

自然時(shí)效是指將毛坯（或半成品） 在露天或室內(nèi)放 置一段時(shí)間 ， 經(jīng)過一定時(shí)間后， 通過自然溫度變化來消除內(nèi)應(yīng)力 。自然時(shí)效處理不需 任何設(shè)備， 也不需要消耗能量 ， 投入少， 成本低， 一般安排在毛坯加工之后或安排在各工序之間進(jìn)行。