非標機械設計必學知識 一口氣學會熱處理四把火！吊打你的面試官，退火正火淬火回火......

我發現好多剛入行的機械小白 連退火、正火、退火、回火都分不清 並不是你笨 而是沒人用大白話講給你聽 今天我用最簡單的方式 把這四大熱處理一次性講透 同時呢 我這裏還給大家相應配備了 普通熱處理的電子錘體 以圖紋結合的方式去加深一個理解 當然還有很多常見的表面處理工藝 也在這裏進行了個詳細的講解 我在這裏都已經打包好了 首先呢 我們要明白一個概念 熱處理 好 那麼呢 我先給你們做一個比喻 那麼熱處理呢 你把它比作給金屬做飯 給金屬做一個飯 你想一個金屬皮料 就像一塊生肉 那比如這個金屬皮料 把它想像成一個生肉 如果你把它加熱到一定溫度之後 那麼變熟了 那麼你再通過不同的冷卻方式 讓它慢慢的變涼 或者是風吹涼 抑或者是扔進水裏 讓它進行一個冷卻 那麼它那個內部組織呢 就會發生一些變化 那麼有些呢是會變軟 對吧 那麼有些呢會變硬啊 有些還會變韌啊 吃起來很有嚼勁的那種 好 那麼這種過程呢 就叫它熱處理啊 這只是一個比喻 那麼在機械設計的製造裏面呢 熱處理是決定零件最終性能的一個靈魂工序 今天我們將按順序把這四把火給它講清楚 那麼首先我們來講第一個部分 退火工藝以及它的一個實用的一個範圍 好 退火 那麼什麼叫退火呢 好 你可以想象一個人跑完馬拉松 渾身肌肉擠崩 需要好好放鬆一下 那麼金屬呢也一樣 也需要放鬆 那麼它經過不斷的一個鑄造 鍛造或者是焊接之後呢 內部會產生大量的一個內力 和我們人體產生乳酸是一個概念啊 那麼它會產生一個內力 會導致它硬度過高啊 硬度過高也就導致我們人體是吧 肌肉變硬啊 那麼是大部分啊 是感覺像一個道理 好 在硬度過高 肌力呢會比較粗大 這個時候呢 就需要給它做一個SPA啊 對吧 讓它放鬆一下 那麼怎麼操作呢 啊 那麼怎麼操作 就是用我們的一個爐子給它加熱 加熱到一定溫度之後啊 加熱到一定溫度之後 讓它在爐子裏面緩慢的冷卻下來啊 先加熱到一定的溫度 然後呢 緩慢緩慢的冷卻下來 那麼呢 就像我們煮米飯一樣 把米飯加熱到一定溫度 然後慢慢的把它燜熟啊 溫度一點一點的往下降 那麼這個過程呢 就叫做退火的一個過程 那麼它的一個主要特點啊 記住主要特點是在哪呢 是隨爐冷卻啊 它是放在一個爐子裏面 你把它加熱之後 它會在這個爐子裏面一點一點冷卻下來啊 溫度下降的非常緩慢啊 它時間會比較長 這個過程我們把它叫做退火 那麼退火 它的一個目的非常的簡單 就是爲了降低我們的一個材料的硬度 以及消除它的一個內應力 爲了方便後續的一個加工 也是防止我們零件的一個開裂和變形 那麼放久了之後 零件可能會出現一些自然而言的 由內部往外的開裂 那麼做工藝的 大家應該都知道 一些零件沒做一個消除應力的處理的話 放久了它會自然開裂 那麼還有一個就是爲了細化精力啊 那麼爲後續的熱處理打好一個堅實的基礎 那麼說完它的目的 那麼它適用於哪些材料呢 那麼它適用在我們的一個鑄件 還有一個鍛件以及焊接件 以及冷加工件等 他們的這些都離不開我們的一個退火 因爲它是一個熱處理裏面的一個預備工序 就像做菜的一個之前的一個配菜和醃製一樣的一個工序 雖然很不起眼 但是呢 絕對不能少了它 不然後面會亂套 好 那麼現在的講完退火工藝啊 我們再去講解正火工藝 那麼首先呢 正火和退火 他們兩個像有點類似於雙胞胎的一個兄弟 他們唯一的區別就是 他們的一個冷卻方式有區別 其他的幾乎都一樣 首先是把一個零件加熱到一定的溫度之後 再去給它冷卻 但是呢 我們退火是在什麼爐子裏面緩慢冷卻 但是正火呢 是在我們的一個空氣當中去進行快速的冷卻 好 如果我們把退火工藝比作一個放鬆做SPA 那麼呢 我們正火就是給它提提神啊 就是撒把水撒在臉上啊 迅速的讓我們進行恢復過來 這個就是正火 好 因爲你正火降溫速度特別快 所以呢 它就會導致一個東西 那麼導致什麼東西呢 就是它會導致我們的一個精力呢 它比較細啊 會導致它比較細化 好 那麼呢 它的一些碳的什麼消除網狀的一個生態體呢啊 它會有一點點什麼缺陷 所以呢 它的一個工藝啊 它會導致我們的這個零件啊 也就是我們這個材料會更硬一點 我們本來零件就硬就要把它變軟 但是呢 它還是比較硬 只是相較之前而言啊 稍微把它變軟了一點啊 相較於退火而言 它比較硬 那麼它的切割性能呢稍微好一點啊 稍微好一點 但是呢 我們根據不同的一個使用要求 它呢啊 可能不是這麼的一個優秀 但是呢 它會用在哪個地方呢 它一般會用在我們的一個低碳鋼 中碳鋼和一些不分的一個合金鋼的一個結構件 在工廠裏面呢 正火是通常用來做普通零件的一個最終熱處理 比如一些不受力的一些軸類 或者是一個杆件類啊 或者是杆件類 如果是高碳鋼呢 它有時候會先用正火啊 去進行一個打底 也就是先加熱之後 再去緩慢的冷卻啊 快速的冷卻 然後呢 再去做一個球化退火啊 再做一個水化退火 給一個脆火做準備啊 那麼呢 就做些小小的一個區別 好 那麼這就是正火 講完退火和正火這兩個雙胞胎兄弟之後 我們再去講解一下脆火 好 那麼脆火呢 是我們熱處理工藝當中最刺激的一個環節 你不可以啊 我現在做一個比喻啊 你現在呢 可以把它 你在大腦裏面想象一下 我們把一塊燒的非常紅的一個鐵 一下子正在水裏撲刺一下 白煙冒起 這個整個過程 就是脆火的一個過程 它的一個核心點就是快速冷卻 它的冷卻過程是非常迅速的 瞬間就完成了 那麼它這樣瞬間完成折磨金屬啊 就是呢 你加入之後 迅速的冷卻 你的目的是什麼呢 好 它的目的呢 就是爲了大幅的去提高我們工件的一個硬度 好 以及它的一個強度和耐磨性去改變它的一個機器的性能啊 就是這樣 那麼呢 它用在我們哪些地方呢 一般會用在我們的中碳鋼 高碳鋼以及合金工具鋼等材料當中 像我們的刀具啊 模具 軸承 齒輪 這些要求高的一些硬度的零件呢 都離不開我們的一個脆火 雖然它有很多的優點 對吧 我們剛說了 它有這麼多的優點 但是它有一個致命的一個缺點 就是它容易變脆 大家記住 它雖然有很多優點 但是它同時帶來一個很大的副作用 就是脆 它不僅硬且脆 它就像玻璃一樣啊 它硬是硬了 但是呢 一摔就碎 所以脆火之後呢 我們有緊接的一個步驟啊 不能直接拿去使用 因爲我們還要做一個回火工藝的一個處理 好 那麼現在呢 就可以直接扯到我們的回火 回火呢 是和脆火直接搭檔起來的 他們兩個誰也離不開誰 你做完脆火之後 你必須要回火 那麼回火的一個目的是什麼呢 回火的目的呢 就是給它消除我們脆火的一個內力 可能這麼講解啊 有一點抽象 那麼我來比喻一下 那麼我們把脆火以後啊 那個零件做一個什麼 把它比做一個又硬又脆的一個肌肉啊 也就是我們鍛鍊之後得到一個肌肉 它呢 有一個較高的一個硬度 但是呢 你去一拉伸 你會發現它會讓立馬是肌肉拉縮 所以呢 它會比較是吧 脆 那麼呢 我們就需要給它做一個放鬆啊 給它拉伸一下 放鬆一下 讓它不僅能夠保持我們的肌肉的一個力量 不只能保持一個肌肉的力量 還能什麼 還能把它變成我們能夠使用的一定的韌性啊 它還有較高的一個韌性 以及耐磨性和我們的什麼 一個較高的一個強度 讓它達到一個比較好的一個綜合的力學性能 這就是回火的一個目的 好 那麼呢 回火根據溫度的不同 它還有不同的一個使用的一個目的 好 它分爲三種 第一種是低溫回火 低溫回火呢 就是把零件變得一個什麼 高硬度 適合一些什麼呢 適合一些刀具啊 並且我們的一個良具啊 它們這些就適合一個低溫回火 好 那麼還有什麼 中溫回火 中溫回火呢 能夠使我們的零件達到一個比較好的一個彈性的一個作用 好 那麼你想到彈性的一個零件 你想到什麼 是不是一眼就一下子就想到了我們一個彈簧零件呀 那麼我們的零件經過我們什麼 淬火之後再用中溫回火 那麼就可以用於製作彈簧類之類的需要高彈性的零件 好 最後一個是使個高溫回火 高溫回火 它最後會把我們的一個零件的強度拉到比較高的一個值 以及韌性也會變得比較完美 同時它的耐磨性也會比較高 在綜合的一個方面 它是最強的 也是最好的一個彈簧紙的一個狀態 那麼呢 它還有另一個名稱 因爲它有這麼多優良的一個性能 所以呢 在我們的一個機械領域呢 我們把它叫做調製處理 大家注意 可能很多同學都聽到過調製處理 但是呢 弄不懂調製處理是什麼意思 那麼調製處理是一個總稱叫做什麼呢 叫做一個淬火 加上我們的高溫回火 就是我們的調製處理啊 因爲它達到了比較好的性能 所以給它單獨起了個名字 調製處理 那麼呢 還給它總結一個底 就是我們所有的淬火之後 必須緊接着回火的這個工序 它們是連接起來的 不能斷的啊 沒有任何的一項是例外的 淬火肯定會有一個回火的步驟 好 那麼講完了這四把火之後呢 我們把這四把火一起來對比一下 看一下它們各自有什麼特點 以及它們之間的一個區別 和它們之間到底有什麼關係 首先我們來一一說一下 第一 淬火 淬火它你主要看哪個呢 主要看冷卻方式 爲什麼呢 因爲那麼這個位置呢 我們看 主要看冷卻方式 因爲退火和淬火 它們的區別就是在於冷卻的方式不同 退火它的冷卻方式的是加入的一定溫度之後 再隨着這個爐子慢慢的冷卻下來 爐子的溫度下降的非常緩慢 所以呢 它的一個時長會比較長 但是呢 它的消除異例的效果是比較好的 然後呢 就是淬火 淬火它是放在空氣中去冷卻 那麼溫度的下降的非常快 然後呢 它的一個熱量散射的也比較快 所以呢 它的一個硬度下降的比較慢 那硬力消除的會比較慢一點 好 那麼它的硬度和強度呢 都會高於我們的退火 那這是兩者的一個區別 好 我們剛剛說了它是什麼 它是雙胞胎 但是呢 它不是一個連續的工序 它是什麼 它是二選一的工序 而大家記住 它是二選一的 並不是什麼它的它 而是它們兩個 要麼你選擇退火 要麼你選擇淬火 再去進行下一步操作 好 這是它們兩個的一個區別 好 再來看它淬火 淬火呢 我們要和之前進行一個是吧 之前是做一個分別 那麼這裏呢就不是做分別了 因爲它們的一個是吧 它們是搭配使用的 好 那麼它們要看是吧 它們的功能 也就是說它們的一個目的啊 它們的特點 然後淬火呢 是讓我們的一個材料 達到一個高的硬度啊 以及強度和是吧 那我信 但是呢 它失去了什麼 脆硬性啊 它就是帶來了一個脆硬性啊 變得非常脆 所以它要搭配回火使用 回火就是爲了解決它這個脆性的問題 讓它消除一個內力 降低它的一個脆性 提高它的一個使用的強度 好 這就是這兩個的一個呃 區別以及它們的聯繫 好 那麼講完這個之後呢 我們再來看一下 淬火是一個快速冷卻的過程 能夠使材料達到一個較高的一個強度性能 回火消除這裏帶來的一個脆性的一個副作用 消除硬力降低它的脆性 啊 它那個冷卻方式呢 是淬火之後呢 低溫再加熱冷卻 然後根據它的一個什麼加溫啊 這個溫度加熱的一個區別啊 分爲一個什麼 低溫加熱回火以及中溫和高溫 那麼這三則所對應的溫度不同 它們能夠帶來的材料性能也不同 也是能夠製作不同的一些啊 零件工藝 對吧 那麼這裏呢 就是它們之間的一個區別 好 那麼呢 再次來總結一下 退火是緩慢冷卻 讓金屬變軟去硬力啊 它是一個熱身的過程 那麼淬火呢 是一個空在空氣中冷卻組織更細 強度比較適中 它是一個什麼 稍微調整一下的一個稍微調整啊 就是不是這麼快的一個啊 不是這麼強度這麼高的一個過程 那麼退火呢 是一個快速冷卻 硬度能夠瞬間拉到比較高 但是同時會帶來一個非常大的副作用 脆性變大啊 它是一個強化的過程 那麼回火呢 是給它進行一個調整性能 再次給它加熱 把性能調到一個非常中和的一個值啊 是比較穩定的一個過程 好 那麼這三個呢 前兩者二選一做完這個之後呢 去來到退火 退火完成之後回火 好 那麼這裏呢 我們就知道一個點了 那麼其實一共就三道工序唄 前面是什麼 去退火 讓材料變軟 去便於我們的加工 加工完畢之後 爲了讓材料的一個性能得到提升 去把它什麼硬度拉起來 就用退火去完成硬度的拉起來 那麼因爲它帶來的一個副作用 所以我們還要進行一步回火 才能達到我們綜合性能比較佳的一個狀態 所以這裏是退火 正火選一個 再去退火 再去回火 好 這就是他們三個之間的一個聯繫 這四個步驟呢 他們是一個完整的成長鏈啊 先經過退火打基礎 再經過正火調節結構 那然後呢 退火提高硬度 回火呢 穩定性能 他們呢 共同組成了我們那個普通熱處理的核心價值 通過對金屬的一個加熱保溫冷卻的一個金屬保控制呢 改變它那個內部的一個組織 最終讓零件該硬的地方硬 該韌的地方韌 保證它在使用中不壞 不會壞 也不會斷 也不會開裂 當然了 這就是什麼 最終的目的 但是不一定能保證完全不裂 超強度 那麼就是另外的話 但是呢 我們能做到 讓它在合理的限度之內 不壞 不斷 不裂 好 那麼呢 所以說呢 這個熱水的功力呢 它並不是一個簡單的燒了紅的 然後再去給它進行了快速的冷卻 它呢 就是給我們零件賦予的一個生命的工藝 沒有它再好的設計呢 也只是紙上談兵 好 那麼今天呢 我們今天就把退火 正火 退火 回火 這四把火已經講清楚了 如果你覺得有用 歡迎關注啊 大宇 那麼呢 我們一起把這個機械知識講得更簡單 更有趣 好 歡迎大家的一個傾聽 我們下期再見