退火工藝,則通過緩慢冷卻,降低金屬的硬度,提高其塑性和韌性,為后續(xù)的加工和使用提供了更多的可能性;回火工藝,則是在淬火后進(jìn)行的處理,旨在消除內(nèi)應(yīng)力和脆性,同時(shí)保持一定的硬度,使金屬材料更加穩(wěn)定可靠。熱處理加工的應(yīng)用領(lǐng)域,從精密的機(jī)械零件到龐大的工業(yè)設(shè)備,從航空...
建筑五金中的合頁、拉手等零件,為提高耐蝕性和裝飾性,常采用鋅合金制造,并進(jìn)行電鍍和鈍化處理。在鋅合金零件成型后,先進(jìn)行除油、除銹等前處理,然后進(jìn)行電鍍。常用的電鍍層有鍍鋅、鍍鎳等,鍍鋅能提高零件的耐蝕性,鍍鎳則使零件表面光亮美觀。電鍍后,進(jìn)行鈍化處理,在零件表...
氫儲(chǔ)能設(shè)備的鋁合金儲(chǔ)氫罐面臨氫脆與疲勞的復(fù)合損傷,表面拋丸熱處理通過界面強(qiáng)化提升安全性能。對(duì)7075-T6鋁合金儲(chǔ)氫罐,采用0.4mm玻璃丸以45m/s速度拋丸,在析出相(η相)與基體界面處形成壓應(yīng)力集中區(qū)(應(yīng)力值-300MPa),同時(shí)使表層η相尺寸從500n...
拋丸與熱處理的協(xié)同工藝在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用普遍。鈦合金葉片經(jīng)固溶時(shí)效處理后,再進(jìn)行拋丸強(qiáng)化,其表面會(huì)形成約0.2-0.5mm厚的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值可達(dá)-800MPa以下,這對(duì)抵抗高速氣流沖刷造成的疲勞裂紋至關(guān)重要。某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片采用該工藝后,在模擬3000...
醫(yī)療器械對(duì)材料的生物相容性和力學(xué)性能要求極高。以鈦合金植入物為例,在加工成型后,需進(jìn)行真空退火處理。在真空環(huán)境下加熱鈦合金,消除加工應(yīng)力,改善材料的組織結(jié)構(gòu),提高材料的韌性。為提高植入物表面的生物活性,可進(jìn)行表面改性處理,如微弧氧化。在電解液中,通過微弧放電在...
鐵路鋼軌承受列車的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
高溫氣冷堆的石墨反射層在中子輻照下易產(chǎn)生晶格畸變,表面拋丸熱處理通過微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控提升耐輻照性能。對(duì)等靜壓石墨反射層,采用0.5mm石墨丸以30m/s速度進(jìn)行惰性氣體保護(hù)拋丸,使表層100-200μm范圍內(nèi)形成亂層石墨結(jié)構(gòu),層間間距從0.335nm增至0.345...
建筑五金中的合頁、拉手等零件,為提高耐蝕性和裝飾性,常采用鋅合金制造,并進(jìn)行電鍍和鈍化處理。在鋅合金零件成型后,先進(jìn)行除油、除銹等前處理,然后進(jìn)行電鍍。常用的電鍍層有鍍鋅、鍍鎳等,鍍鋅能提高零件的耐蝕性,鍍鎳則使零件表面光亮美觀。電鍍后,進(jìn)行鈍化處理,在零件表...
冷卻過程,則是熱處理中的點(diǎn)睛之筆。通過快速淬火或緩慢退火等不同的冷卻方式,可以誘導(dǎo)出不同的微觀組織,如馬氏體、貝氏體等,這些組織直接影響著金屬的硬度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性??焖俅慊鹉軌蚴逛摬墨@得高硬度,適用于制造刀具、模具等需要高硬度的產(chǎn)品;而緩慢退火則能增...
軌道交通的車輪踏面在高速運(yùn)行中承受著滾動(dòng)接觸疲勞與熱磨損的雙重考驗(yàn),表面拋丸熱處理通過微觀組織調(diào)控提升其服役性能。對(duì)淬火后的車輪鋼(CL60)進(jìn)行拋丸處理,選用0.8mm鑄鋼丸、拋射角度45°的工藝參數(shù),可使踏面表層馬氏體組織進(jìn)一步細(xì)化,形成平均晶粒尺寸≤2μ...
汽車懸掛系統(tǒng)中的彈簧部件對(duì)抗疲勞性能要求極高,表面拋丸熱處理是提升其服役壽命的關(guān)鍵工藝。當(dāng)彈簧完成淬火回火后,通過拋丸使表層產(chǎn)生塑性變形,形成殘余壓應(yīng)力,這相當(dāng)于給彈簧表面施加了“預(yù)壓載荷”,當(dāng)彈簧承受交變拉應(yīng)力時(shí),實(shí)際承受的拉應(yīng)力峰值會(huì)被抵消一部分。實(shí)驗(yàn)表明...
增材制造(3D打印)的鈦合金零件存在表面粗糙度高與殘余應(yīng)力集中問題,表面拋丸熱處理成為后處理的關(guān)鍵工序。對(duì)SLM成型的Ti-6Al-4V零件,采用0.3mm陶瓷丸進(jìn)行低溫拋丸(工件溫度≤30℃),可使表面粗糙度從Ra12.5μm降至Ra3.2μm,同時(shí)消除80...
新能源汽車的電機(jī)硅鋼片對(duì)磁導(dǎo)率與耐磨性能要求苛刻,表面拋丸熱處理通過非接觸式強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。對(duì)35W250硅鋼片,采用0.1mm塑料丸以25m/s速度進(jìn)行軟拋丸處理,在不損傷絕緣涂層的前提下,使硅鋼片表面形成納米級(jí)壓應(yīng)力層(深度≤50μm),應(yīng)力值-150M...
風(fēng)電設(shè)備中的齒輪箱主軸承受著交變彎曲載荷與扭矩的復(fù)合作用,表面拋丸熱處理是保障其長(zhǎng)周期可靠運(yùn)行的重要工藝。對(duì)調(diào)質(zhì)處理后的42CrMo主軸,采用0.6mm鑄鋼丸以55m/s速度拋丸,表面會(huì)形成0.3-0.4mm的壓應(yīng)力層,殘余壓應(yīng)力值達(dá)-650MPa以上。疲勞試...
鐵路鋼軌承受列車的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
航空航天領(lǐng)域?qū)饘俨牧闲阅芤髽O高,鈦合金憑借其強(qiáng)度高、低密度等特性被普遍應(yīng)用。以鈦合金葉片為例,需進(jìn)行固溶時(shí)效處理。先將葉片加熱至單相β區(qū),充分固溶后快速冷卻,使合金元素在基體中形成過飽和固溶體。隨后,在適當(dāng)溫度下進(jìn)行時(shí)效處理,過飽和固溶體分解,析出彌散分布...
月球探測(cè)設(shè)備的鈦合金著陸腿需承受極端溫差(-196℃-120℃)與微隕石沖擊,表面拋丸熱處理通過低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對(duì)Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr鈦合金著陸腿,采用0.3mm不銹鋼丸在-100℃環(huán)境下進(jìn)行拋丸,使表層形成0.2mm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-...
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒面臨高溫燃?xì)鉀_刷與熱循環(huán)應(yīng)力的嚴(yán)苛工況,表面拋丸熱處理通過梯度強(qiáng)化提升材料高溫抗疲勞性能。對(duì)鎳基高溫合金(Inconel718)火焰筒,采用0.5mm陶瓷丸在150℃高溫下進(jìn)行拋丸,利用溫度與彈丸沖擊的協(xié)同作用,使表層形成納米晶結(jié)構(gòu)(晶...
刀具涂層能明顯提高刀具的切削性能和使用壽命。在刀具基體經(jīng)過淬火和回火處理后,進(jìn)行涂層處理。常用的涂層方法有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理的氣相沉積(PVD)。以TiN涂層為例,采用PVD方法,在真空環(huán)境下,通過離子轟擊將鈦靶材蒸發(fā),與氮?dú)夥磻?yīng)在刀具表面形成TiN...
模具在工業(yè)生產(chǎn)中頻繁承受高壓、摩擦和沖擊,對(duì)綜合性能要求苛刻。以Cr12MoV模具鋼為例,首先進(jìn)行球化退火,改善鋼材原始組織,降低硬度,便于機(jī)械加工。粗加工后,進(jìn)行淬火和回火處理。淬火加熱溫度較高,使碳化物充分溶解,獲得高合金化的奧氏體。油冷淬火后得到馬氏體和...
鐵路鋼軌承受列車的巨大壓力和頻繁沖擊,需具備高耐磨性、強(qiáng)度高和良好的韌性。鋼軌采用珠光體鋼制造,在生產(chǎn)過程中進(jìn)行在線熱處理。鋼軌熱軋后,快速冷卻,控制冷卻速度,使奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變。通過精確控制冷卻參數(shù),獲得細(xì)小均勻的珠光體組織,提高鋼軌的強(qiáng)度和耐磨性。此外,...
石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的切削加工表面存在微裂紋隱患,表面拋丸熱處理通過能量調(diào)控實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化修復(fù)。對(duì)6061Al-0.5%Gr復(fù)合材料,采用0.2mm陶瓷丸以30m/s速度進(jìn)行脈沖式拋丸(間隔時(shí)間50ms),可使加工表面的微裂紋閉合率達(dá)90%以上,同時(shí)形成0.1mm...
建筑五金中的合頁、拉手等零件,為提高耐蝕性和裝飾性,常采用鋅合金制造,并進(jìn)行電鍍和鈍化處理。在鋅合金零件成型后,先進(jìn)行除油、除銹等前處理,然后進(jìn)行電鍍。常用的電鍍層有鍍鋅、鍍鎳等,鍍鋅能提高零件的耐蝕性,鍍鎳則使零件表面光亮美觀。電鍍后,進(jìn)行鈍化處理,在零件表...
月球探測(cè)設(shè)備的鈦合金著陸腿需承受極端溫差(-196℃-120℃)與微隕石沖擊,表面拋丸熱處理通過低溫強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)環(huán)境適應(yīng)。對(duì)Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr鈦合金著陸腿,采用0.3mm不銹鋼丸在-100℃環(huán)境下進(jìn)行拋丸,使表層形成0.2mm厚的壓應(yīng)力層(應(yīng)力值-...
鋁合金輪轂在汽車輕量化進(jìn)程中普遍應(yīng)用,表面拋丸熱處理通過抑制應(yīng)力腐蝕提升其安全性能。針對(duì)6061-T6鋁合金輪轂,采用0.4mm玻璃丸以40m/s速度拋丸,可在陽極氧化膜下形成0.1-0.15mm的壓應(yīng)力層,應(yīng)力值達(dá)-250MPa。鹽霧試驗(yàn)中,拋丸處理的輪轂在...
核聚變裝置的鎢偏濾器面臨高溫等離子體轟擊與熱震疲勞雙重考驗(yàn),表面拋丸熱處理通過梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升抗燒蝕性能。對(duì)純鎢偏濾器表面,采用1.0mm鎢合金丸以80m/s速度進(jìn)行高溫拋丸(工件溫度800℃),利用熱機(jī)械疲勞效應(yīng)使表層形成納米晶-微晶-粗晶的梯度結(jié)構(gòu),納米晶...
刀具涂層能明顯提高刀具的切削性能和使用壽命。在刀具基體經(jīng)過淬火和回火處理后,進(jìn)行涂層處理。常用的涂層方法有化學(xué)氣相沉積(CVD)和物理的氣相沉積(PVD)。以TiN涂層為例,采用PVD方法,在真空環(huán)境下,通過離子轟擊將鈦靶材蒸發(fā),與氮?dú)夥磻?yīng)在刀具表面形成TiN...
量子計(jì)算設(shè)備的超導(dǎo)量子比特支架對(duì)振動(dòng)噪聲極為敏感,表面拋丸熱處理通過微觀應(yīng)力均勻化實(shí)現(xiàn)低噪聲設(shè)計(jì)。對(duì)無氧銅(OFHC)支架進(jìn)行退火處理后,采用0.02mm不銹鋼微珠以10m/s速度進(jìn)行超聲輔助拋丸,使支架表面形成深度10-20μm的壓應(yīng)力層,應(yīng)力分布均勻性提升...
工程機(jī)械中的履帶板常面臨泥沙磨損與沖擊載荷的雙重考驗(yàn),表面拋丸熱處理為此類零件提供了可靠的防護(hù)方案。采用直徑0.8mm的鑄鋼丸,以60m/s的拋射速度對(duì)淬火回火后的履帶板進(jìn)行處理,表面會(huì)形成凹凸相間的織構(gòu)形貌,這種微觀幾何結(jié)構(gòu)既增加了表面摩擦系數(shù),又能儲(chǔ)存潤滑...
表面拋丸熱處理是金屬表面強(qiáng)化處理中兼具效率與精度的工藝手段。其通過高速彈丸流對(duì)金屬工件表面進(jìn)行撞擊,在微觀層面形成均勻分布的壓應(yīng)力層,這種物理形變不只能消除工件內(nèi)部殘余拉應(yīng)力,還能明顯提升材料的抗疲勞強(qiáng)度。以汽車齒輪為例,經(jīng)拋丸熱處理后,齒面表層晶粒因彈丸沖擊...