11． 钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺 回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：
（一）低温回火（150－250 度） 低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降 低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具，量 具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为 HRC58－64。
（二）中温回火（350－500 度） 中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。因 此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为 HRC35－50。
（三）高温回火（500－650 度） 高温回火所得组织为回5索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理， 其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉 机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为 HB200－330。 气氛与金属的化学反应
一． 气氛与钢铁的化学反应
1. 氧化
2Fe＋O2→2FeO Fe＋H2O→FeO＋H2
FeC＋CO2→Fe＋2CO
2. 还原
FeO＋H2→Fe＋H2O FeO＋CO→Fe＋O2
3. 渗碳
2CO→［C］＋CO2
Fe＋［C］→FeC CH4→［C］＋2H2
4.渗氮
2NH3→2［N］＋3H2
Fe＋［N］→FeN
二． 各种气氛对金属的作用
氮气：在≥1000 度时会与 Cr,CO,Al.Ti 反应 氢气：可使铜，镍，铁，钨还原。当氢气中的水含量达到百分之 0.2—0.3 时，会使钢&碳 水：≥800 度时，使铁、钢氧化脱碳，与铜不反应 一氧化碳：其还原性与氢气相似，可使钢渗碳
三． 各类气氛对电阻组件的影响 镍铬丝，铁铬铝：含硫气氛对电阻丝有害
钢的氮化及碳氮共渗 钢的氮化（气体氮化）
概念：氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程，其目的是提高表面硬度和耐磨性，以及提高 疲劳强度和抗腐蚀性。 它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被钢吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩 散。 氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴（如 镗杆、磨床主轴），高速柴油机曲轴、阀门等。 氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研 磨。 由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获 得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。 钢在氮化后，不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于 HV850）及耐磨性。 氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火相比，变形小得多
钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程，习惯上碳氮共渗又称作氰化。 目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较是广。中温气体碳氮 共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主 要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
铍青铜的热处理
铍 青铜 是一种 用途 极广的 沉淀 硬化型 合金 。经固 溶及 时效处 理后 ，炊 可达
1250-1500MPa(1250-1500 公斤)。其热处理特点是：固溶处理后具有良好的塑性，可进行冷 加工变形。但再进行时效处理后，却具有极好的弹性极限，同时硬度、强度也得到提高。
（1） 铍青铜的固溶处理
一般固溶处理的加热温度在 780-820℃之间，对用作弹性组件的材料，采用 760-780℃，主 要是防止晶粒粗大影响强度。固溶处理炉温均匀度应严格控制在 5℃。保温时间一般可按 1 小时/25mm 计算，铍青铜在空气或氧化性气氛中进行固溶加热处理时，表面会形成氧化膜。 虽然对时效强化后的力学性能影响不大，但会影响其冷加工时工模具的使用寿命。为避免氧 化应在真空炉或氨分解、惰性气体、还原性气氛（如氢气、一氧化碳等）中加热，从而获得 光亮的热处理效果。此外，还要注意尽量缩短转移时间（此淬水时），否则会影响时效后的 机械性能。薄形材料不得超过 3 秒,一般零件不超过 5 秒。淬火介质一げ捎盟（无加热的 要求），当然形状复杂的零件为了避免变形也可采用油。
（2） 铍青铜的时效处理
铍青铜的时效温度与 Be 的含量有关，含 Be 小于 2.1%的合金均宜进行时效处理。对于 Be 大
于 1.7%的合金，最佳时效温度为 300-330℃，保温时间 1-3 小时（根据零件形状及厚度）。
Be 低于 0.5%的高导电性电极合金，由于溶点升高，最佳时效温度为 450-480℃，保温时间
1-3 小时。近年来还发展出了双级和多级时效，即先在高温短时时效，而后在低温下长时间 保温时效，这样做的优点是性能提高但变形量减小。为了提高铍青铜时效后的尺寸精度，可 采用夹具夹持进行时效，有时还可采用两段分开时效处理。
（3） 铍青铜的去应力处理
铍青铜去应力退火温度为 150-200℃，保温时间 1-1.5 小时，可用于消除因金属切削加工、 校直处理、冷成形等产生的残余应力，稳定零件在长期使用时的形状及尺寸精度。 热处理应力及其影响
热处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,&127;尺寸和性 能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时,&127;便引起工件的变形,超过材料的
强度极限时就会使工件开裂,这谒有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力 使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。分析钢在热处理过程 中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。例如关于表 层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。 一、钢的热处理应力 工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致 体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部, 收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时，煊谛牟孔詈罄淙刺寤收缩不能自由进行而 使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到 冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高, 冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一 方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件 体积的膨胀,&127;工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变 化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力纱笮∮牍ぜ在 马氏体相变区的冷却速度,形状，材料的化学成分等因素有关。 实践证明,任何工件在热处理过程中,&127;只要有相变,热应力和组织应力都会发生。&127; 只不过热应力在组织转变以前就已经产生了，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在 整个冷却过程中,热闪τ胱橹应力综合作用的结果,&127;就是工件中实际存在的应力。这 两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。 就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向 相同时二者相互迭加。不管是苫サ窒还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力 占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。&127;组织应力占主导地位时的作用结 果是工件心部受压表面受拉。
