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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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)較高， 常用千對(duì)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。