金屬材料的熱處理是將固態(tài)金屬或合金，采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，有時并兼之以化學(xué)作用和機(jī)械作用，使金屬合金內(nèi)部的組織和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而獲得改善材料性能的工藝。熱處理工藝是使各種金屬材料獲得良好性能的重要手段。很多實(shí)際應(yīng)用中合理選用材料和各種成形工藝并不能滿足金屬工件所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，這時熱處理工藝是必不可少的。
  但是熱處理工藝除了具有積極的作用之外，在處理過程中也不可避免地會產(chǎn)生或多或少的變形，而這又是機(jī)械加工中必須避免的，兩者之間是共存而又需要避免的關(guān)系，只能采用相應(yīng)的方法盡量把變形量控制在盡量小的范圍內(nèi)。
  溫度是變形的關(guān)鍵因素
  工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的熱處理工藝形式非常多，但是它們的基本過程都是熱作用過程，都是由加熱、保溫和冷卻三個階段組成的。整個工藝過程都可以用加熱速度、加熱溫度、保溫時間、冷卻速度以及熱處理周期等幾個參數(shù)來描述。在熱處理工藝中，要用到各種加熱爐，金屬熱處理便在這些加熱爐中進(jìn)行（如基本熱處理中的退火、淬火、回火、化學(xué)熱處理的滲碳、滲氨、滲鋁、滲鉻或去氫、去氧等等）。因此，加熱爐內(nèi)的溫度測量就成為熱處理的重要工藝參數(shù)測量。每一種熱處理工藝規(guī)范中，溫度是很重要的內(nèi)容。如果溫度測量不準(zhǔn)，熱處理工藝規(guī)范就得不到正確的執(zhí)行，以至造成產(chǎn)品質(zhì)量下降甚至報廢。溫度的測量與控制是熱處理工藝的關(guān)鍵，也是影響變形的關(guān)鍵因素。
  （1）工藝溫度降低后工件的高溫強(qiáng)度損失相對減少，塑性抗力增強(qiáng)。這樣工件的抗應(yīng)力變形、抗淬火變形、抗高溫蠕變的綜合能力增強(qiáng)，變形就會減少；
  （2）工藝溫度降低后工件加熱、冷卻的溫度區(qū)間減少，由此而引起的各部位溫度不一致性也會降低，由此而導(dǎo)致的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力也相對減少，這樣變形就會減少；
  （3）如果工藝溫降低、且熱處理工藝時間縮短，則工件的高溫蠕變時間減少，變形也會減少。
  減小熱處理變形需要合理的熱處理工藝。例如經(jīng)熱處理后的20CRNI2MOA鋼齒圈齒表面、齒心部硬度及有效硬化層深度均達(dá)到要求。圖1為模數(shù)MN＝12MM的齒圈經(jīng)不同溫度球化退火后的硬度梯度曲線。由圖1可以看出，在650℃球化退火后的硬度梯度和740℃球化＋680℃等溫處理的硬度梯度結(jié)果相近，未經(jīng)球化退火的齒輪的硬度較前兩個低。這是因?yàn)榍蚧嘶鹂墒勾慊鸷鬂B層表面殘留奧氏體量減少，從而提高了齒表面硬度，因此20CRNI2MOA鋼齒圈滲碳后應(yīng)采用球化退火工藝，同時為減小熱處理變形，在650℃球化退火效果更好。
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