§4—1热处理的原理及分类

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热处理分类

热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。

按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。

1. 预备热处理预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。

其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

（1）退火和正火退火和正火用于经过热加工的毛坯。

含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。

退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理作准备。

退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

（2）时效处理时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。

但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。

简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。

有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

（3）调质调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备，因此调质也可作为预备热处理。

由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。

2. 最终热处理最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

（1）淬火淬火有表面淬火和整体淬火。

其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。

为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。

其一般工艺路线为：下料--锻造--正火（退火）--粗加工--调质--半精加工--表面淬火--精加工。

热处理基本知识及工艺原理

4. 回火
将淬火后的金属材料加热到适当温度，保温一定时间后冷却至室温。回火可以消除淬火产生的内应力，提高金属材料的韧性和塑性。
02
热处理工艺原理
加热与冷却
加热
热处理过程中，将金属材料加热至所需温度，以实现所需的相变和组织转变。加热方式包括电热、燃气热、微波加热等。
冷却
热处理过程中，金属材料在加热后需进行冷却，以控制相变和组织转变的过程。根据冷却速度的不同，可分为缓慢冷却和快速冷却。
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热处理的分类
1. 退火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却至室温。退火可以提高金属材料的塑性和韧性，消除内应力。
3. 淬火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后快速冷却至室温。淬火可以提高金属材料的硬度和耐磨性，但可能导致内应力增大。
2. 正火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后在空气中自然冷却。正火可以提高金属材料的强度和韧性，细化组织结构。
离子注入技术
将具有特定能量的离子注入材料表面，改变其物理和化学性质，提高耐磨、耐腐蚀等性能。
提高热处理效率与节能减排
高效加热方式
采用电磁感应、微波加热等高效加热方式，缩短加热时间，提高热处理效率。
余热回收利用
对热处理过程中的余热进行回收和再利用，减少能源浪费，降低碳排放。
环保材料与工艺
热处理基本知识及工艺艺原理 • 常见热处理工艺 • 热处理的应用 • 热处理的发展趋势与挑战
01
热处理基本概念
热处理的定义
热处理：通过加热、保温和冷却等工艺手段，改变金属材料的内部组织结构，以达到改善其性能、满足使用要求的一种工艺方法。

热处理原理与工艺ppt

1 2
空气冷却器
利用空气作为冷却介质，通过换热器将热量带走。
水冷装置
利用水作为冷却介质，通过循环水将热量带走。
3
油冷装置
利用油作为冷却介质，通过油循环将热量带走。
辅助设备
输送装置
包括输送带、辊道等，用于工件的输送和定位。
装料装置
包括料仓、料斗、抓斗等，用于工件的装料和卸料。
加热元件
包括电热丝、硅碳棒等，用于加热设备中的加热元件。
热处理质量控制
为了保证热处理效果的一致性和可靠性，需要对热处理过程进行严格的质量控制，包括温度控制、时间控制和气氛控制等。
展望
01
新技术的发展
随着科技的不断进步，新的热处理技术也不断涌现。例如，真空热处
理、保护气氛热处理和激光热处理等新技术的应用，将进一步提高热
处理质量和效率。
02
节能减排的需求
Байду номын сангаас
04
热处理的应用
工业应用
航空航天领域
为了提高航空航天构件的强度、硬度、韧性和疲劳性能，通常需要进行热处理。
汽车工业
汽车零部件如齿轮、轴、弹簧等需要进行热处理，以提高其耐磨性和抗疲劳性能。
机械制造
在机械制造过程中，对金属材料进行热处理可以改变其内部结构，提高材料的使用性能。
日常生活应用
餐具
THANKS
热处理原理应用
广泛应用于机械制造业、冶金工业、电子工业等领域。
热处理的过程
加热
将金属材料加热到一定温度，使其发生相变或奥氏体化。
保温
保持一定时间，使金属材料充分吸收热量，达到预期的组织结构。
冷却

热处理的原理及分类

共析钢奥氏体等温转变图的建立
奥氏体等温转变图
（1）共析钢的过冷奥氏体等温转变产物 1）珠光体型转变（又称高温转变）。在A1~550℃温度范围内，过冷奥氏体转变为铁素体和渗碳体的片层混合物——珠光体。
2）贝氏体型转变（又称中温转变）。在550℃~Ms温度范围内，过冷奥氏体转变为贝氏体。
（2）共析钢的马氏体型转变（又称低温转变）
的塑性和韧性。这一特殊性能要去是无法通过调节钢的含碳量或采用常规热处理方法解决的。可否通过一些方法，让零件表面具有较高的硬度而心部具有较高的塑性和韧性呢？
二、钢的化学热处理
根据渗入元素的不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属。化学热处理都是通过三个基本过程来完成。
（1）分解
1. 钢的临界转变温度
钢在加热和冷却时的临界转变温度
2. 钢的奥氏体化
பைடு நூலகம்
共析钢中奥氏体形成过程示意图
a）奥氏体形核 b）奥氏体晶核长大 c）残余Fe3C的溶解 d）奥氏体均匀化
3. 影响奥氏体化的因素
（1）加热温度加热温度越高，奥氏体形成速度越快。（2）加热速度加热速度越快，过热度越大，奥氏体实际形成温度越高，可获得细小的起始晶粒。（3）合金元素 Ni、Mn 等合金元素降低临界点，而Cr、W、Mo、V、Ti 等合金元素提高临界点。Co 和Ni 元素加快奥氏体的形成速度； Cr、W、Mo、V、Ti 等元素降低奥氏体的形成速度。（4）原始组织的影响 Fe3C 越细，相界面越多，越有利于奥氏体的形成。
当钢从奥氏体区急冷到Ms以下时，奥氏体立即开始转变为
马氏体。
2 热处理的基本方法
一、正火
将钢加热到Ac3或Accm以上30~50℃，保温适当时间，在空气中冷却的工艺方法叫正火。

热处理原理及工艺

促进技术创新：热处理在航空航天工业中的应用促进了技术创新和进步
航空航天：提高材料的强度和耐热性汽车工业：提高零部件的耐磨性和耐腐蚀性机械制造：提高设备的使用寿命和可靠性电子行业：提高电子元器件的稳定性和可靠性能源行业：提高能源设备的耐高温性和耐腐蚀性生物医学：提高生物材料的生物相容性和耐腐蚀性
后处理：对工件进行清洗、检验等处理，确保工件质量符合要求
温度：热处理过程中，温度是影响材料组织和性能的关键因素。
时间：热处理过程中，时间也是影响材料组织和性能的关键因素。
气氛：热处理过程中，气氛也是影响材料组织和性能的关键因素。
冷却速度：热处理过程中，冷却速度也是影响材料组织和性能的关键因素。
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热处理质量控制可以保证产品的尺寸精度、表面质量、力学性能等满足设计要求。
热处理质量控制可以保证产品的安全性和可靠性，提高产品的使用寿命。
制定严格的工艺规程和操作规程
采用先进的热处理设备和仪器
定期对热处理设备进行校准和维护
加强员工培训，提高操作技能和意识
建立完善的质量管理体系和检测手段
采用计算机辅助设计和制造技术，提高热处理质量和效率
热处理工艺规范：包括温度、时间、气氛等参数的控制热处理设备：保证设备性能稳定，满足工艺要求热处理操作人员：具备专业技能和经验，确保操作规范热处理质量检验：包括外观检查、硬度检测、金相分析等，确保产品质量符合要求
改善材料的耐磨性和耐腐蚀性
改变材料的疲劳性能和断裂韧性
提高材料的热稳定性和抗氧化性
改材料的磁性能和电性能
提高材料的加工性能和焊接性能

热处理原理与工艺

热处理原理包括奥氏体化、珠光体转变、马氏体转变等，这些原理是热处理工艺的基础。
热处理原理的应用范围很广，包括钢铁、有色金属、合金等材料，是制造业中不可或缺的工艺方法。
提高金属材料的机械性能，如硬度、韧性和疲劳强度。消除金属材料在加工过程中产生的内应力，防止工件变形和开裂。改变金属材料的物理和化学性能，以满足特定应用的需求。提高金属材料的抗腐蚀性能和抗氧化性能。
铸铁：经过热处理后可以改善其机械性能和加工性能，广泛应用于机械制造、汽车、航空等领域。
有色金属：如铜、铝、钛等，通过热处理可以改变其物理和化学性能，满足不同领域的需求。
复合材料：由两种或多种材料组成，通过热处理可以使其各组分之间产生协同作用，提高材料的综合性能。
热处理质量控制
温度控制：确保热处理过程中的温度稳定，符合工艺要求时间控制：合理安排热处理时间，保证材料充分反应气氛控制：保持热处理环境的气氛稳定，避免氧化和脱碳冷却控制：采用适当的冷却方式，防止材料变形和开裂
热处理原理与工艺
汇报人：
目录
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热处理原理
热处理工艺
热处理设备与材料
热处理质量控制
热处理发展趋势与展望
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热处理原理
热处理是通过加热、保温和冷却等工艺手段对金属材料进行组织和性能调整的一种工艺方法。
热处理可以改变金属材料的内部结构，提高其力学性能、耐腐蚀性能和加工性能等。
温度：热处理的温度对材料的质量和性能有很大的影响。
介质：热处理的介质对热处理的质量也有很大的影响。
应力：热处理过程中产生的应力也会影响热处理的质量。
热处理工艺流程控制：确保热处理过程中的温度、时间、气氛等参数符合工艺要求，保证产品质量稳定。

热处理原理

金属处理原理
主讲：朱正吼
金属热处理原理
一、热处理的定义与分类二、钢在加热时的转变 1、以共析碳钢为例说明奥氏体化过程 2、影响奥氏体化的因素三、钢在冷却时的转变 1、过冷奥氏体的等温转变 2、过冷奥氏体等温转变的产物组织及性能（1）珠光体（2）贝氏体（3）马氏体 3、奥氏体晶粒大小及其影响因素
金属热处理原理
A晶粒度共有12级：（粗）00， 0， 1， 2， ……，10（细） 1-4级：本质粗晶粒钢。 5-8级：本质细晶粒钢。＞8级：超细晶粒钢。本质粗、细晶粒钢，只是表明钢在
一定温度范围内的过热敏感性。
（2）影响A晶粒长大的因素 ①T加热、t保温 ↑，晶粒长大↑； ②C% ↑，有利于长大；都阻碍长大。
a Ms ν a ν b t/h T/℃ Ps b A1 Pf 炉冷空冷
t/h
金属热处理原理
（2）合金元素Me 除Co以外的所有合金元素都使C曲线右移，甚至影响C曲线的形状。（3）A化条件 T加热、t保温↑，成分越均匀、晶粒越大，形核率↓， A稳定性↑，C曲线右移。 4、过冷A的连冷转变特点：（1）有Ps、Pf线、ab线、Ms点；（2）只有高温的P转变，而无B转变；（3）连冷曲线在C曲线的右下方；（4）当ν＜νb时，A→P；当νb＜ν＜νa时，A→P+M；当ν＞νa时，A→M。（5）临界冷速νc：获得M组织的最小冷速。（6）C曲线在连冷中的应用（定性分析）。
c/a称为马氏体的正方度。 C%↑， c/a↑， M的比容↑。片状：高C马氏体，其内部亚结构为孪晶，又称为孪晶M；板条状：低C马氏体，其内部亚结构为位错，又称为位错M。
金属热处理原理
③M性能： σb、HR高： C%↑， σb、HR↑。但当C%＞0.6%后，变化趋缓。 ψ、αk低： C%↑，ψ、αk↓

热处理原理及工艺

热处理原理及工艺热处理是一种用于改善材料性能的重要工艺。

通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变材料的晶体结构、力学性能和化学性能，从而提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性等。

热处理的原理是基于固体材料的晶体结构与物理性能之间的关系。

晶体结构是由原子或分子的周期性排列所组成，不同的结构会导致不同的物理性能。

在加热过程中，材料中的原子或分子会随着温度的升高而具有更高的热运动能力，从而使晶体结构发生变化。

通过控制加热温度和时间，可以实现晶体结构的改变。

常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火、表面处理等。

退火是将材料加热到特定温度，然后缓慢冷却至室温，目的是消除内部应力和改善材料的韧性。

淬火是在材料加热到高温后，迅速冷却至室温，通过快速冷却可以使材料形成硬脆结构，提高材料的硬度和强度，但也会导致内部应力增大，需要进行回火处理来消除应力。

回火是将淬火后的材料加热到适当温度，然后保温一段时间，最后缓慢冷却，目的是降低材料的硬度，提高韧性。

表面处理是在材料表面形成一层特定的化合物或合金层，用于改善材料的耐磨性、耐腐蚀性等。

热处理工艺的选择要根据材料的组成和应用要求进行。

不同材料具有不同的热处理敏感性和适用温度范围。

合理选择热处理工艺可以使材料在满足力学性能和物理性能要求的同时，减少成本和能源消耗。

总之，热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程，改善材料性能的重要工艺。

通过热处理可以改变材料的晶体结构和物理性能，提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。

选择合适的热处理工艺对于提高材料的性能和使用寿命至关重要。

热处理是一种将金属或合金材料通过加热和冷却处理来改变其物理和机械性能的工艺。

它是材料加工中非常重要的一部分，因为可以通过控制热处理工艺，使材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能得到改善。

热处理的核心原理是通过控制材料的加热温度和冷却速度，使材料的晶体结构发生变化。

材料的晶体结构决定了其宏观性能。

例如，在晶体结构较均匀的钢中，碳原子分布均匀，这样就有利于提高钢材的硬度和强度。

热处理工艺介绍课件

高强度钢是一种广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域的重要材料，其制造过程中需要进行热处理工艺。通过研究高强度钢的热处理工艺，可以提高其强度、韧性和抗疲劳性能，从而满足各种工程应用的需求。
在研究高强度钢的热处理工艺时，需要进行实验研究和理论分析，以确定最优的热处理工艺参数。同时，还需要进行生产成本的评估和环保性能的评估，以确定最优的热处理工艺方案。
热处理工艺介绍课件
目录
热处理工艺概述热处理工艺基本原理常见热处理工艺介绍热处理工艺参数控制热处理工艺对性能的影响热处理工艺应用案例分析
01
CHAPTER
热处理工艺概述
回火
分类
根据加热和冷却方式的不同，热处理可分为以下几类
正火
加热至一定温度后，保温一段时间，然后快速冷却至室温。
淬火
加热至一定温度后，保温一段时间，然后快速冷却至室温，最后进行回火处理。
06
CHAPTER
热处理工艺应用案例分析
汽车零件的制造过程中，热处理工艺是非常关键的一环。通过优化热处理工艺，可以提高汽车零件的强度、硬度、耐磨性和抗疲劳性能，从而提高汽车的整体性能和使用寿命。
在优化热处理工艺的过程中，需要考虑的因素包括：加热温度、保温时间、冷却速度和淬火介质等。同时，还需要进行生产成本的评估和环保性能的评估，以确定最优的热处理工艺方案。
定义
目的
方法
消除金属中的内应力，提高金属的塑性和韧性，为后续的加工或热处理工艺做好准备。
空气退火、炉内退火、等温退火等。
03
02
01
淬火是一种将金属加热到临界温度以上，保温一段时间，然后迅速冷却的一种工艺方法。
定义
提高金属的硬度、强度和耐磨性。
目的

热处理的基本知识大全

热处理的基本知识大全热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺。

在工业生产中，热处理被广泛应用于各种金属制品的生产中，以提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。

热处理工艺的掌握对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

本文将介绍热处理的基本知识，包括热处理工艺的分类、常见的热处理方法以及热处理后金属材料的性能变化等内容。

热处理工艺可以分为一般热处理和表面热处理两大类。

一般热处理是指对整个金属材料进行加热和冷却，以改变其整体性能。

而表面热处理则是只对金属材料的表面进行加热和冷却，以提高其表面硬度和耐磨性。

一般热处理包括退火、正火、淬火和回火等方法，而表面热处理则包括渗碳、氮化、渗氮等方法。

不同的热处理工艺对金属材料的性能影响也有所不同，因此在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺。

在热处理工艺中，退火是最常用的一种方法。

通过将金属材料加热至一定温度，然后控制冷却速度，可以使金属材料的晶粒细化，减小内部应力，提高塑性和韧性。

正火则是通过加热至临界温度后保温一段时间，再进行适当冷却，以达到调质的目的。

淬火是指将金属材料加热至临界温度后迅速冷却，使其获得高硬度和强度。

而回火则是在淬火后对金属材料进行加热处理，以降低其脆性和提高韧性。

热处理后，金属材料的性能会发生明显的变化。

一般情况下，热处理会提高金属材料的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性。

因此，在实际应用中需要根据具体要求选择合适的热处理工艺，以达到最佳的性能。

此外，热处理还可以改善金属材料的加工性能，提高其耐磨性和耐腐蚀性，从而延长其使用寿命。

总的来说，热处理是一种重要的金属材料加工工艺，通过控制加热和冷却过程，可以改变金属材料的组织结构和性能，从而满足不同工程要求。

熟练掌握热处理工艺对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

希望本文所介绍的热处理的基本知识能够对您有所帮助。

金属材料与热处理(全)精选全文

2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理 C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为同素异构转变。
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。
用HBS（HBW）表示，S表示钢球、W表示硬质合金球当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。（2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间（10~15不标注）。
应用范围：主要适于灰铸铁、有色金属、各种软钢等硬度不高的材料。
2、洛氏硬度
（1）测试原理：
采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。
表示符号：HR
（2）标尺及其适用范围：
每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。
见表：P21 2-2
§2-2金属的力学性能
学习目的：★了解疲劳强度的概念。 ★ 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬
度测试及表示的方法。 ★掌握冲击韧性的测定方法。教学重点与难点 ★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬度测
试及表示的方法。
§2-2金属的力学性能教学过程：
复习：强度、塑性的概念及测定的方法。
2、非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松香、树脂等）。非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。

热处理名词解释

热处理名词解释热处理是一种常见的金属加工过程，通过改变金属的晶体结构和性质，以提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

在工业领域中广泛应用，热处理可以使金属材料达到所需的性能要求，并提高其使用寿命和可靠性。

热处理的基本原理是通过加热和冷却过程，来改变金属的晶体结构。

常见的热处理方法包括退火、淬火、淬火调质、回火和正火等。

下面将对这些热处理方法进行详细解释。

退火是最常见的热处理方法之一。

通过将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却，可以消除金属材料中的应力和晶界缺陷，改善材料的塑性和韧性。

退火还可以改善金属的切削加工性能，减少加工过程中的断裂和变形。

淬火是将金属加热到其临界温度以上，然后迅速冷却至室温的热处理方法。

这种快速冷却会导致金属形成马氏体，从而大大提高材料的硬度和强度。

然而，淬火过程也会使金属变得非常脆性，容易发生断裂。

为了解决这个问题，常常还需要进行调质处理。

淬火调质是将经过淬火处理的金属材料再次加热到适当的温度，然后进行适当的保温时间，最后通过适当的冷却方式来达到所需的硬度和韧性。

这种热处理方法可以在保证金属的硬度的同时，增加材料的韧性和强度，提高金属的耐磨性和抗腐蚀性。

回火是在淬火调质过程后进行的一种热处理方法。

通过将淬火过程中产生的马氏体进行加热处理，可以改变金属的晶界结构，减少内部应力和硬度。

回火可以帮助改善材料的塑性和韧性，提高金属的可加工性。

正火是将金属加热到适当的温度，然后进行适当的冷却处理。

与淬火不同的是，正火的冷却速度相对较慢，使得金属材料能够增加韧性和抗震性。

正火与退火相似，但温度和冷却速度有所不同，可以根据需要调整金属的结构和性能。

总的来说，热处理是一种通过改变金属的晶体结构和性能来提高材料性能的重要工艺。

通过调整不同的热处理方法，可以使金属材料达到所需的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

了解热处理的基本原理和常见的处理方法，对于生产和制造过程中的材料选择和设计有着重要的意义。

热处理课件

能源与环保领域
热处理技术在能源领域的应用包括太阳能、核能、地热能等，同时也可用于废热回收和环保领域。
制造业领域
热处理技术在制造业领域的应用包括钢铁、有色金属、陶瓷等材料的加工和处理，可以提高材料的使用性能和产品质量。
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热处理工艺
包括加热、保温、冷却等过程，其中加热速度、保温时间和冷却速度是关键工艺参数。
02
热处理工艺技术
退火工艺
01
02
03
定义
退火是一种将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后以适宜的速度冷却的一种工艺。
目的
降低金属的硬度、提高塑性，以利于切削加工；细化金属晶粒，改善组织，提高金属的韧性。
使金属内部组织发生沉淀变化，提高金属的强度和硬度。
方法
自然时效和人工时效。
回火处理工艺
定义
回火是一种将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后以适宜的速度冷却的一种工艺。它是淬
火的后续工艺。
目的
稳定组织，降低金属的脆性，提高金属的韧性。
方法
低温回火、中温回火、高温回火等。
03
热处理应用
钢铁材料的热处理
热处理课件
目录
CONTENTS
• 热处理概述 • 热处理工艺技术 • 热处理应用 • 热处理安全与环保 • 热处理研究与发展趋势
01
热处理概述
定义与分类
热处理定义
热处理是将金属材料通过加热、保温、冷却等不同工艺处理，改变其内部组织结构，从而达到改善其使用性能的过程。
热处理分类
根据加热温度、冷却速度和加热方式等不同，热处理可分为多种类型，如退火、正火、淬火、回火等。

热处理的分类及特点

热处理的分类及特点热处理工艺按其工序位置可分为预备热处理和最终热处理。

预备热处理可以改善材料的加工工艺性能，为后续工序作好组织和性能的准备。

最终热处理可以提高金属材料的使用性能，充分发挥其性能潜力。

热处理的分类如下图：1.单液淬火工件加热到淬火温度后，浸入一种淬火介质中，直到工件冷至室温为止此法优点是操作简便，缺点是易使工件产生较大内应力，发生变形，甚至开裂适用于形状简单的工件，对于碳钢工件，直径大于5mm的在水中冷却，直径小于5mm的可以在油中冷却，合金钢工件大都在油中冷却双液淬火加热后的工件先放在水中淬火，冷却至接近Ms点(300一200℃)时，从水中取出立即转到油中(或甚至放在空气中)冷却利用冷却速度不同的两种介质，先快冷躲过奥氏体最不稳定的温度区间(650一550℃)，至接近发生马氏体转变(钢在发生体积变化)时再缓冷，以减小内应力和变形开裂倾向主要适用于碳钢制成的中型零件和由合金钢制成的大型零件分级淬火工件加热到淬火温度，保温后，取出置于温度略高(也可稍低)于Ms点的淬火冷却剂(盐浴或碱浴)中停留一定时问，待表里温度基本一致时，再取出置于空气中冷却1．减小了表里温差，降低了热应力2．马氏体转变主要是在空气中进行，降低了组织应力，所以工件的变形与开裂倾向小3．便于热校直4．比双液淬火容易操作此法多用于形状复杂、小尺寸的碳钢和合金钢工件，如各种刀具。

对于淬透性较低的碳素钢工件，其直径或厚度应小于lomm等温淬火工件加热到淬火温度后，浸入一种温度稍高于Ms点的盐浴或碱浴中，保温足够的时间，使其发生下贝氏体转变后在空气中冷却与其他淬火比1．淬火后得到下贝氏体组织，在相同硬度情况下强度和冲击韧度高2．一般工件淬火后可以不经回火直接使用，所以也无回火脆性问题，对于要求性能较高的工件，仍需回火3．下贝氏体质量体积比马氏体小，减小了内应力与变形、开裂1．由于变形很小，因而很适合于处理—‘些精密的结构零件，如冷冲模、轴承、精密齿轮等2．由于组织结构均匀，内应力很小，显微和超显微裂纹产生的可能性小，因而用于处理各种弹簧，可以大大提高其疲劳抗力3．特别对于有显著的第一类回火脆性的钢，等温淬火优越性更大4．受等温槽冷却速度限制，工件尺寸不能过大5．球墨铸铁件也常用等温淬火以获得高的综合力学性能，一般合金球铁零件等温淬火有效厚度可达100mm或更高喷雾淬火工件加热到淬火温度后，将压缩空气通过喷嘴使冷却水雾化后喷到工件上进行冷却可通过调节水及空气的流量来任意调节冷却速度，在高温区实现快冷，在低温区实现缓冷。

热处理的种类及介绍

热处理的种类及介绍
热处理的种类及介绍
常见热处理形式(种类):
1--正火
正火是为了细化材料晶粒,,均匀内部组织的热处理方法.目的是消除机械加工产生的内应力及压延等塑性加工时产生的纤维组织.
2--退火
退火是为了软化金属,调整结晶组织,去除内部应力,改善冷轧加工及切削性的热处理方法.根据使用目的,又可以分为完全退火,球化退火,去应力退火,中间退火等.
3--淬(念cui,而不是zan)火
淬火是金属经高温加热后快速冷却处理的热处理方法.目的是提高金属硬度,强度及耐磨性.根据冷却条件淬火有水淬,油淬,真空淬等形式.(多数情况下,淬火后的零件必须回火处理才能使用).
渗碳淬火是在低碳钢的表面渗入碳素后淬火处理的热处理方法.
高频淬火是指将含碳量0.3%以上的钢材通过感应加热使材料表面硬度提高的热处理方法.
火焰淬火是指用明火将材料表面加热处理的热处理方法.主要用来对材料表面的局部增加硬度.
4--回火
回火是金属件淬火后再加热到某一温度,然后以适当的速度冷却到常温的热处理方法.主要目的是调整材料硬度,提高韧性及消除内部应力.根据回火温度的不同分为低温回火和高温回火.回火温度越高,材料的硬度越低,韧性越高,否则反之.调质处理后的回火处理一般是高温回火.高频淬火,渗碳淬火的回火处理一般是低温回火.
5--调质
调质是淬火与高温回火处理相结合,调整金属硬度,强度及韧性的热处理方法.调质后的材料硬度为一般机械加工范围内的硬度.比如45#碳素结构钢为HB200~270.
6--氮化
氮化是将氮元素扩散渗入材料表面是材料表面得以硬化的热处理方法.含有铝,铬,钼等元素的材料易通过氮化处理提高硬度。

4.1钢的热处理原理

在某一具体的加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为实际晶粒度。
用以表明奥氏体晶粒长大倾向的晶粒度称为本质晶粒度。通常采用标准试验方法，即将钢加热到930±10℃，保温3～8h后测定奥氏体晶粒大小，如晶粒大小级别在1～4级，称为本质粗晶粒钢；如晶粒大小在5～8级，则称为本质细晶粒钢。
晶粒度的测定方法：930±10℃保温3~8小时(100×)
作碳钢的淬火。
②油在300℃~200℃间冷却速度比水小，
用于合金钢的淬火。
2.淬火方法（1）单液淬火 ——形状简单的碳钢件在水中淬火，合金钢和小尺寸碳钢件在油中淬火。（2）双液淬火——形状复杂的高碳钢工件和尺寸较大的合金钢件。（3）分级淬火——尺寸较小、形状复杂工件的淬火。（4）等温淬火——形状复杂，尺寸要求较精确，强韧性要求较高的小型工模具及弹簧等的淬火。
vk---临界冷却速度vk
§2.2 钢的普通热处理
一、退火和正火 1.退火加热到适当的温度，保温后缓慢冷却。第一类退火（扩散退火、再结晶退火、去应力退火）是不以组织转变为目的的工艺方法，由不平衡状态过渡到平衡状态。第二类退火（完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火）是以改变组织和性能为目的，改变钢中珠光体、铁素体和碳化物等组织形态及分布。
亚共析钢的加热过程： F P AC1 F A AC3 A 过共析钢的加热过程： P Fe3CⅡ AC1 A Fe3CⅡ ACcm A
2、奥氏体晶粒的长大
奥氏体晶粒度的概念晶粒度：表示晶粒大小的尺度。
钢进行加热时，当珠光体刚刚全部转变为奥氏体时，在一般情况下，奥氏体晶粒是比较细小而均匀的，此时的晶粒大小称为奥氏体的起始晶粒度。
2 .正火加热到AC3（或ACcm ）以上30℃~50℃，保温后在空气中冷却。区别：冷却速度比退火稍快，组织较细，强度硬度稍有提高。目的：亚共析钢细化晶粒，提高硬度；过共析钢消除二次渗碳体网。应用：一般作为预备热处理，也可作大型或形状复杂零件的终热处理。

热处理原理与工艺

热处理原理与工艺
热处理原理与工艺是关于热处理方法和过程的基本知识，涉及加热、保温和冷却等步骤。

热处理是一种使金属材料在固态下改变其内部结构，以获得所需性能的工艺过程。

热处理的原理在于利用加热和冷却来改变材料的内部结构和性能。

通过加热，可以增加原子振动和扩散速度，使材料变得更加柔软和易于加工。

在达到一定温度后，材料会发生相变，例如从奥氏体变成马氏体，从而改变材料的内部结构。

相变过程中，材料的内部结构发生改变，导致材料的强度、硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能发生变化。

在热处理过程中，需要注意控制加热速度、保温时间和冷却速度等因素。

加热速度过快或过慢都会导致材料出现缺陷，如裂纹或变形。

保温时间的长短会影响材料的内部结构和性能。

冷却速度的快慢也会影响材料的内部结构和性能，特别是容易导致材料出现裂纹。

热处理工艺有很多种，包括退火、正火、淬火、回火等。

退火是将材料加热到一定温度后保温一段时间，然后缓慢冷却到室温。

正火是将材料加热到一定温度后保温一段时间，然后快速冷却到室温。

淬火是将材料加热到一定温度后保温一段时间，然后快速冷却到室温以下，以获得高硬度和耐磨性。

回火是将材料加热到一定温度后保温一段时间，然后缓慢冷却到室温，以稳定材料的内部结构和性能。

总之，热处理原理与工艺是机械制造中的重要工艺过程之一，通过改变材料的内部结构和性能来获得所需的机械性
能和使用性能。

在热处理过程中，需要注意控制加热速度、保温时间和冷却速度等因素，以保证材料的质量和稳定性。

4-1 热处理的原理与分类ppt课件

2、请大家学习本章课程时始终把握学习的主线：热处理决定组织，组织决定性能，性能决定用途。
热处理
组织
性能
用途
.
18
谢谢大家，再见！
.
19
此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！
了！
同学们，下面我们就开始学习热处理的基本原理和分类
.
6
本节主要内容
一、热处理二、热处理的目的与分类三、热处理的基本原理
.
7
一、热处理
1、定义：热处理，就是对固态的金属或合金采用适当
的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要组织结构与性
能的工艺。
Ｔ
2、工艺曲线：
三个阶段：
保温
加热、保温、冷却
题目自拟。网址：、、或、google查找热处理。.
17
本节小结
1、通过本次课程，我们自己动手对弹簧钢片进行了淬和正火两种不同的热处理操作，体会到热处理对钢材性能的神奇影响；掌握了热处理的概念、目的和分类；深刻理解了热处理改变钢性能的根本原因。
1148
C
A
E
S A+Fe3CⅡ
A +Fe3CⅡ+LD
LD
D 1227
L+Fe3CⅠ
F
LD+Fe3CⅠ
A1
K
P+F P P+Fe3CⅡ P +Fe3CⅡ+L’D L’D
LD+Fe3CⅠ
0
0.77
Fe
2.11
4.3
6.69
.
13
Fe3C
请同学自己分析铁碳合金相图中A冷却至 A1时转变为P的原因和条件