热处理工艺规程

浙江 X X 重型锻造有限公司

热处理中心

文件名称：热处理工艺规程

文件编号：HT/GC-01-A

制定：日期：2010.9.10

审核：日期：2010.9.12

批准：日期：2010.9.15

版次：A/0 共12页受控号：生效日期：2010.9.15

热处理工艺规程

1.0热处理工艺规范

1.1退火及其目的

把钢加热到其一适当温度并保温，然后缓慢冷却的热处理方法，称为退火。根据退火的目的和工艺特点，可分为去应力退火，再结晶退火、完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和均匀化退火等。

退火的目的主要有以下几点：

（1）降低硬度，改善切削加工性能。

（2）细化晶粒，改善钢中碳化物的形态和分布，为最终热处理做好组织准备。

（3）消除内应力，消除由于塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力以及铸件内残留的内应力，以减小变形和防止开裂。

（4）使碳化物球状化．降低硬度。

（5）改善或消除钢在铸造、锻造和焊接过程中形成的各种组织缺陷，防止产生白点。

在大多数情况下，退火一般为预备热处理，通常安排在铸造或锻造之后．粗加工之前，目的是为了降低硬度．改善切削加工性能，细化组织，为最终热处理做组织准备。对于一些要求不很高的工件，退火也可作为最终热处理。消除内应力退火往往在铸造、焊接、压力加工或粗加工之后。

1.2均匀化退火

（1）定义：

均匀化退火也称扩散退火，是把钢加热到远高于Ac3或Acm的温度，经长时间保温，然后缓慢冷却的热处理工艺。

（2）目的：

是使钢的成分均匀化，消除成分偏析。在高温下，钢中原子具有大的活动能量，有利于原子进行充分的扩散，从而消除成分偏析及组织的不均匀性。以减轻钢在热加工时产生脆裂的倾向和消除铸钢件内应力，并提高其力学性能。

（3）范围：

适用于铸钢件及具有成份偏析的锻轧件。

（4）工艺：

加热温度为Ac3+150～200℃，保温时间为10～20h ,随炉缓冷至350 ℃以下出炉。由于退火的加热温度很高，保温时间又长，很容易引起晶粒长大，需在退火后进行细化晶粒的处理，如进行压力加工使晶粒碎化，或通过完全退火、正火使晶较细化。

1.3再结晶退火

（1）目的：

A、消除加工硬化，降低硬度。

B、消除冷塑性变形后的内应力。

（2）范围：

主要用于冷变形加工的工件。如工件经冷冲压或拉伸后，为降低硬度，便于继续进行冷变形加工，均需进行再结晶退火，也称工序间退火。对于某些冷变形加工零件，为消除加工硬化及内应力，再结晶退火也可作为最终热处理。

（3）工艺：

再结晶退火温度 Ac1－50～150℃。碳钢的再结晶退火温度一般为600～700℃。由于再结晶温度与钢的化学成分及冷塑性变形量有关，因此应根据具体情况确定。温度太高，晶粒会明显长大；温度过低，再结晶过程不能完全进行，晶粒大小不均匀。保温后空冷。

1.4去应力退火

（1）定义：

处理工艺。

（2）目的：

是消除工件的内应力，以减少和防止工件在后续加工和使用过程中发生变形或开裂。

（3）范围：适用于铸件、锻件、焊接件、机械加工和形变加工后工件。

（4）工艺：

去应力退火温度为Ac1－100～200℃。在这一温度下，工件的内部组织不发生变化。加热温度越高，内应力消除得越彻底。当温度超过以600℃时，应力即可基本完全消除。机械加工中的去应力退火应在粗加工之后、精加工之前进行，退火温度应取下限或更低些。对薄壁或焊接件，为防止其变形，退火温度应适当降低。对于淬火（经回火）或调质过的工件，去应力退火温度应低于回火温度，以免降低硬度和强度。保温时间与工件大小及装炉量有关，一般为 2 ～4h 。工件截面厚度较大或装炉量较大时，保温时间可取上限或适当延长。为避免冷却过程中造成新的热应力，保温后应缓慢冷却，通常随炉冷至300℃以下出炉空冷。

1.5完全退火

（1）定义：

把钢加热到Ac3以上温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的退火方法称为完全退火。

（2）目的：

A、降低硬度。完全退火后得到片层较厚的珠光体，消除了由铸造、锻造、焊接后由于冷却较快而造成了的硬度较高的组织，改善了切削加工性能。

B、细化晶粒。铸件在浇铸后缓慢冷却，锻件在停锻时，温度过高，焊接件焊缝处温度过高，工件热处理时温度过高都会使组织出现晶粒粗大和组织不均等现象。采用完全退火，可以将粗大晶粒转变为细小晶粒。

C、钢在加热和缓慢冷却过程中，还可以消除在形变和快冷过程中产生的残留内应力。

（3）范围：

主要用于亚共析钢的碳钢和合金钢，包括铸钢件、锻轧件、焊接件等。完全退火不能用于过共析钢。

（4）工艺：

A、加热温度。完全退火的加热温度一般为：碳钢加热到Ac3+30～50℃,合金钢加热到Ac3+30～70℃。为改善低碳钢的切削加工性能，或使高合金的碳化物充分溶解，可适当提高奥氏体化温度；但过高的加热温度是不可取的。常用结构钢的退火温度及退火后的硬度见附录

B、保温时间。确定保温时间的原则是保证奥氏体的充分均匀化，其时间长短与零件有效厚度、工件的排列方式和装炉量大小等因素有关。在箱式电阻炉中退火，保温时间可按有效厚度计算（1.5～2.5min/mm ）。工件排列越紧密，装炉量越大，保温时间越长。

C、冷却速度。冷却速度对退火后组织及其性能影响较大，应根据钢种和要求的性能而定。退火后的组织应为珠光体。当冷却速度太快时，珠光体的片层太薄，硬度就偏高，不利于切削加工。若冷却过慢，则会出现大块铁素体且生产效率会降低。故冷却速度一般为30～120℃／h 。生产中通常采用随炉冷却方式，冷至500℃以下，即可出炉空冷。

1.6不完全退火

（1）定义：

是将钢加热到Ac1～Acm（过共析钢）或Ac1～Ac3（亚共析钢）之间，保温后缓慢冷却的退火方法。

（2）目的：

与完全退火相同。

（3）范围：

一般用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件及冲压件等。主要用于过共析钢的退火。对于亚共析钢来说，如果钢的原始组织良好，晶粒细小，只是为降低硬度或消除内应力，也可以进行不