為什么鋼管要經過熱處理

熱處理的主要作用是提升鋼管及精密鋼管的機械性能，消除殘余應力，并改善鋼管金屬的切削性能。根據熱處理的不同目的，可以將其工藝分為兩大類：預熱處理和最終熱處理。

預備熱處理

預備熱處理的目的是提升加工性能、消除內應力，并為最終熱處理提供良好的金相組織。常見的熱處理工藝包括退火、正火、時效和調質等。

(1) 退火與正火

退火和正火適用于經過熱加工的毛坯。對于含碳量超過0.5%的碳鋼和合金鋼，通常采用退火處理以降低其硬度，從而便于切削；而對于含碳量低于0.5%的碳鋼和合金鋼，則采用正火處理，以防止過低的硬度在切削時導致刀具粘附。退火和正火還能夠細化晶粒、均勻組織，為后續的熱處理做好準備。這兩種處理一般是在毛坯制造完成后、粗加工之前進行。

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為什么鋼管要經過熱處理

(2) 時間效力處理

時效處理主要用于消除在毛坯制造和機械加工過程中所產生的內應力。

為了減少運輸工作量，對于一般精度的零件，可以在精加工前進行一次時效處理。但是，對于精度要求較高的零件（例如坐標鏜床的箱體等），應安排兩次或多次時效處理工序。簡單的零件通常可以不進行時效處理。

除了鑄件，針對一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為了消除加工過程中產生的內應力并保持零件的加工精度，通常會在粗加工與半精加工之間進行多次時效處理。一些軸類零件在校直工序后也需要進行時效處理。

(3)調質

調質是指在淬火后進行高溫回火處理。這一過程可以獲得均勻細致的回火索氏體結構，為后續的表面淬火和滲氮處理減少變形做好準備。因此，調質也可以視為一種預備熱處理。

由于調質后的零件綜合力學性能優越，對一些對硬度和耐磨性要求不高的零件而言，這也可以作為最終的熱處理工序。

最終熱處理

最終熱處理的目的在于提升材料的硬度、耐磨性和強度等機械性能。

(1)淬火

淬火分為表面淬火和整體淬火。由于表面淬火在變形、氧化和脫碳方面的影響較小，因此應用更加廣泛。此外，表面淬火還能保持外部高強度和良好的耐磨性，同時內部則具有優良的韌性和強大的抗沖擊性。為了提升表面淬火零件的機械性能，通常需要進行調質或正火等熱處理作為預處理。其常見工藝流程為：下料—鍛造—正火（退火）—粗加工—調質—半精加工—表面淬火—精加工。

(2) 滲碳強化與淬火處理

滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼。該過程通過提高零件表面的含碳量，使其在淬火后表層硬度顯著增加，同時保留心部的強度、韌性和塑性。滲碳可以分為整體滲碳和局部滲碳。在局部滲碳時，對未滲碳部分需采取防滲措施，例如鍍銅或涂覆防滲材料。由于滲碳淬火容易導致變形，且滲碳深度通常在0.5至2毫米之間，因此滲碳工序一般安排在半精加工與精加工之間。

其制作工藝通常包括以下步驟：下料、鍛造、正火、粗加工和半精加工、滲碳淬火、精加工。

當局部滲碳零件的非滲碳部分增加余量后，去除多余滲碳層的工藝方案應該在滲碳之后、淬火之前進行。

(3) 滲氮工藝

滲氮是一種處理方法，通過使氮原子滲入金屬表面，形成含氮化合物層。這種滲氮層能夠提升零件的表面硬度、耐磨性、疲勞強度和抗腐蝕性。由于滲氮處理溫度 relativamente 低，變形較小，且滲氮層一般不超過0.6~0.7mm，因此該工序通常安排在后期進行。為了降低滲氮過程中產生的變形，在切削后通常需要進行高溫回火，以消除應力。