碳钢弯头热处理方法的选择及工序安排

1. 改善弯头的切削性能

用作改善材料切削性能的热处理方法有正火和退火 。一般认为硬度在 170 - 230HBS 范围内的钢材， 其切削加工性最好。例如， 含碳量大于 0.  5% 的高碳钢或高碳合金钢， 其硬度过高而难以加工， 容易磨损刀具， 一般采用退火工艺来降低硬度； 而含碳量小千 0. 3% 的低碳钢或低碳合金钢， 其硬度过低， 切削时容易 ＂粘刀” ， 使刀具发热而磨 损， 而且工件的表面质量较差， 一般采用正火工艺来提高硬度。用作改善切削性能的热处理工艺通常安排在毛还加工之后、切削加工之前进行。

2. 改善弯头的使用性能

用作改善弯头的使用性能的热处理方法有调质和正火。调质处理即悴火后再进行高温回火， 能获得良好的综合力学性能。它处理过的材料不仅强度高， 而且塑性、韧性也远高千正火处理的材料。由千受到猝透性的影响，为了保证零件的使用性能，调质热处理一般安排在粗加工之后、半精加工之前进行。正火也能实现较好的力学性能， 如果零件的性能要求 不高， 则可选择正火处理。正火处理一般安排在毛还加工之后进行。

3. 提高弯头表面的硬度

用作提高弯头表面硬度的热处理方法有表面猝火、表面渗碳和表面渗氮等  。表面悴火由千加热速度快、冷却速度也 快， 因此只对零件表面进行悴 硬， 容易实现“外硬里软＂ 的目的。一般中、高碳钢零件可直接选择表面悴火热处理来提高其表面硬度 。

表面渗碳是在加热（高温）条件下将碳原子渗入表层来提高表面硬度的，而渗氮则是 在一定的温度（低温） 下使活性氮渗入零件表面。两种方法都可以实 现提高表面硬度的目的。但是， 渗氮处理的温度低 ， 工件变形比渗碳处理小。一般低碳钢、低碳合金钢选择表面渗碳提高表面硬度 ， 而对变形和耐腐蚀性要求较高的零件则选择渗氮热处理提高表面硬度 。

由千猝火、渗碳的硬度很高， 热处理变形较大， 这些热处理方法一般安排在磨削加工之前， 以便通过磨削来纠正热处理变形。而渗氮热处理变形较小， 通常安排在精磨之前 。

4. 消除内应力

用于消除内应力的方法有正火、退火 、回火热处理， 冰冷处理， 振动时效， 以及自然时效。

正火、退火、回火热处理需要加热， 消除内应力效果好， 但能耗相对来说要大些。一般正火、退火处理安排在毛坯加工之后进行 。

冰冷处理是利用冷媒作为冷却介质，将猝火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远低于室 温的某一温度 ( - I 96"C) ,   保持一定时间， 然后将温度逐 步回升到常温状态的一种消除内应力方法。悴火后的金属材料 冷却到 常温时， 金属材料 中含有大量残余奥体， 深冷时残余奥体继续转变为马氏体，从而减少金属材料中的残余奥体比例，对工件起到 减小猝火应力 和增强 尺寸稳定 性的作用。冰冷处 理需要冷冻设备， 成本相对较高， 常用千对精度、稳定性  要求很高的零件的 消除内应力处理。冰冷 处理一般安排在工 件精加工之前进行。

振动时效的实质是以振动的形式给弯头施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后， 达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观塑性变形，从而降低和均化工件内部的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定 。振动时效是上世纪末发展起来的 一种消除内应力 方法。这种方法能源消耗少， 费用低。经实际使用表明， 经过振动时效的 工件尺寸精度稳定性良好 。目前， 这种方法被广泛应用千机械制造行业。

自然时效是指将毛坯（或半成品） 在露天或室内放 置一段时间 ， 经过一定时间后， 通过自然温度变化来消除内应力 。自然时效处理不需 任何设备， 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间进行。