热处理总共有多少种,按照类别
四种常见热处理方法
四种常见热处理方法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方法。
在工程领域中,热处理被广泛应用于提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。
在本文中,我们将介绍四种常见的热处理方法,它们分别是退火、正火、淬火和回火。
首先,我们来介绍退火。
退火是通过加热金属至一定温度,然后缓慢冷却以减少内部应力和提高材料的韧性和可加工性。
退火分为全退火和局部退火两种类型,全退火是将整个工件均匀加热至临界温度,然后通过控制冷却速度来实现所需的组织和性能。
而局部退火则是只对工件的局部区域进行加热和冷却,以达到局部性能调整的目的。
其次,正火是一种加热工件至临界温度后,保温一定时间再进行适当速度冷却的热处理方法。
正火主要用于提高材料的硬度和强度,通常适用于低碳钢和合金钢等材料。
正火的目的是通过控制工件的显微组织来改善其性能,使其达到设计要求。
接下来是淬火,淬火是一种将加热至临界温度的金属工件迅速冷却至室温的热处理方法。
淬火可以使金属材料的表面产生高硬度和耐磨性,但内部会产生较大的残余应力,因此需要进行回火处理来提高其韧性和稳定性。
淬火是一种常用的金属热处理方法,适用于许多不锈钢、合金钢和工具钢等材料。
最后,回火是一种通过加热淬火后的工件至较低温度,保温一定时间后再进行适当速度冷却的热处理方法。
回火可以降低淬火后材料的脆性,提高其韧性和韧韧性,同时还可以调整材料的硬度和强度。
回火是淬火后的重要补充,能够使材料达到更好的综合性能。
总的来说,热处理是一种重要的金属材料加工工艺,能够显著改善材料的性能和使用寿命。
四种常见的热处理方法,即退火、正火、淬火和回火,各自具有不同的特点和适用范围,工程师和技术人员在实际应用中应根据材料的特性和要求选择合适的热处理方法,以实现最佳的性能和效果。
热处理
1、热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。
钢的热处理操作有哪些基本类型?答:⑴热处理包括普通热处理和表面热处理;普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火,表面热处理包括表面淬火和化学热处理,表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火,化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
⑵热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。
一个毛坯件经过预备热处理,然后进行切削加工,再经过最终热处理,经过精加工,最后装配成为零件。
热处理在机械制造中具有重要的地位和作用,适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命.此外,通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。
2、为改善可加工性,确定下列钢件的预备热处理方法,并指出所得到组织:(1)20钢钢板(2)T8钢锯条(3)具有片状渗碳体的T12钢钢坯、(4)锻造过热后的65钢锻坯;(5)ZG35的铸造齿轮、(1)正火,S+F:(2)球化退火。
球状P:(3)球化退火:球状P+Cm球化退火。
T12钢里的渗碳体呈片状,不仅硬度高,难以切削加工,而且增大钢的脆性,容易产生淬火变形开裂。
通过球化退火,可将片状渗碳体和网状渗碳体变为球状,从而降低硬度、均匀组织、改善切削加工性。
组织:粒状珠光体和球状珠光体。
(4) 完全退火。
锻造后过热组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀,且存在残余内应力。
因此退火目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度,改善切削加工性。
组织:晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。
(5) 完全退火:经铸造后齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象,且存在残余内应力。
因此退火目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度,改善切削加工性。
组织:晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体3、为什么要对钢件进行热处理?通过热处理可以改变钢的组织结构,从而改善钢的性能。
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。
常用热处理分类
常用热处理的分类1 表面淬火表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。
表面淬火时通过快速加热,使刚件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。
表面淬火的目的在于获得高硬度,高耐磨性的表面,而心部仍然保持原有的良好韧性,常用于机床主轴,齿轮,发动机的曲轴等。
表面淬火采用的快速加热方法有多种,如电感应,火焰,电接触,激光等,目前应用最广的是电感应加热法。
2 表面淬火和回火将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。
一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。
3 物理气相沉积物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术表示在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。
发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。
4 化学气相沉积化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。
它本质上属于原子范畴的气态传质过程。
与之相对的是物理气相沉积(PVD)。
整体热处理1 退火退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。
目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
热处理的几种方式
热处理的几种方式(1):退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。
退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
(2):正火:指将钢材或钢件加热到Ac3或Acm(钢的上临界点温度)以上30~50℃,保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。
正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。
(3):淬火:指将钢件加热到Ac3或Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。
常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。
淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。
(4):回火:指钢件经淬硬后,再加热到Ac1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
(5):调质:指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。
使用于调质处理的钢称调质钢。
它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
(6):化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺。
常见的化学热处理工艺有:渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗铝,渗硼等。
化学热处理的目的:主要是提高钢件表面的硬度,耐磨性,抗蚀性,抗疲劳强度和抗氧化性等。
(7):固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
常用热处理分类
常用热处理的分类1表面淬火表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。
表面淬火时通过快速加热,使刚件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。
表面淬火的目的在于获得高硬度,高耐磨性的表面,而心部仍然保持原有的良好韧性,常用于机床主轴,齿轮,发动机的曲轴等。
表面淬火采用的快速加热方法有多种,如电感应,火焰,电接触,激光等,目前应用最广的是电感应加热法。
2表面淬火和回火将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。
或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。
一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提咼其延性或韧性。
3物理气相沉积物理气相沉积(Physical Vapor Deposition , PVD)技术表示在真空条件下,采用物理方法,将材料源一一固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。
发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。
4化学气相沉积化学气相沉积(Chemical vapor deposition,简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。
它本质上属于原子范畴的气态传质过程。
与之相对的是物理气相沉积(PVD )。
整体热处理1退火退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。
目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
常用热处理工艺
钢的常用热处理工艺
1、退火: 2、正火:
4、回火
3、淬火:
5、调质: 6、表面处理:
7、深冷处理:
JEFFERY
Fe-C 相图
δ
δ δ+γ
γ
温
度 /
α+γ
℃
α
γ γ+ 3
α+ 3
ω
Fe-C相图说明(1)
ABCD以上------液相区(L)
AHNA------δ固溶体区( δ)
JEFFERY
调质处理
1、定义:淬火和随后的高温回火叫做调质处理。 2、作用:钢经调质处理后具有优良的综合机械性能。
表面处理
一、钢的表面淬火: 1、定义:是将工件快速加热到淬火温度,然后迅速冷却,仅使表面层获得
淬火组织的热处理方法。 2、作用:满足工艺上要求零件表面具有高的强度、硬度和耐磨性,心部具
2、分类: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、渗硼和渗金属等等。
3、作用:化学热处理可获得比表面淬火更高的硬度、耐磨性和疲劳强度, 心部在具有良好塑性和韧性的同时,还可获得叫高的强度。适当 的化学热处理还可使工件表层具有减磨、耐腐蚀等特殊性能。
4、过程:化学热处理的一般过程由分解、吸附和扩散三个基本过程组成。
常用热处理工艺
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JEFFERY
钢的常用热处理
钢的热处理就是通过加热、保温、冷却的方法改变钢的组织结 构以获得工件所要求性能的一种加工技术。 一、根据加热、冷却方式及获得的组织和性能的不同,钢的热处理 工艺可分为普通热处理、表面热处理及形变处理。 二、根据处理零件在整个生产工艺过程中位置和作用的不同,可分 为预备热处理和最终热处理。如退火和正火属于预备热处理, 但对性能要求不高的零件,也可作为最终热处理。
热处理知识
热处理知识热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接,不可间断。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。
一、整体热处理整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
1、退火:是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
2、正火:是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善低碳材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
3、淬火:是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬,但同时变脆。
4、回火:为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。
为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。
某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。
这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
二、表面热处理只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。
为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。
热处理介绍
质量部
热处理简介
三阶段:加热、保温、冷却; 五要素:介质、V加、T、t、V冷
热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却手段,以获得预期组 织和性能的一种金属热加工工艺。
热处理工艺分类
退火
整体热处 理
正火
淬火
回火
热处理
表面热处 理
火焰淬火
感应加热 热处理
渗碳
化学热处 理
渗氮
碳氮共渗
➢ 降低硬度,提高塑 性,改善切削加工 与压力加工性能;
➢ 细化晶粒,改善力 学性能,为下一步 工序做准备;
➢ 消除冷、热加工所 产生的内应力。
适用于合金结构钢、 碳素工具钢、合金 工具钢、高速钢的 锻件、焊接件以及 供应状态不合格的 原材料;
一般在毛坯状态进 行退火 。
整体热处理
正火
方法
目的
不仅可以作为各种较为重 要结构的最后热处理,而 且还可以作为某些紧密零 件,如丝杠等的预先热处 理,以减小变形。
整体热处理
淬火+低温回火=时效
方法
目的
应用
将 钢 件 加 热 到 80~200 ℃ , 保 温5~20h或更长时间,然后随 炉取出在空气中冷却(空 冷)。
稳定钢件淬火后的组织, 减小存放或使用期间的变 形;
整体热处理
对比
类别
退火
正火 淬火 回火 调质 时效
温度
Ac3+30~50℃ Ac1+30~50℃
Ac1以下 ≥Ac3 ≥Acm ≥Ac3 ≥Ac1
Ac1以下
冷却速度
缓慢冷却(炉冷)
硬度
↓
>退火冷却速度(空冷)
↓
快速冷却
↑
热处理常见的方法及分类
热处理常见的方法及分类
热处理是将金属材料加热到一定温度,以改变其性质和形态的加工方法。
热处理既可以用于制造产品,也可以用于改善材料的性能。
在工业生产中,热处理是一个非常重要的环节,常见的热处理方法包括以下几种:
1. 加热处理:将金属材料加热到适当的温度,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的加热处理包括退火、正火、火焰加热和感应加热等。
2. 冷却处理:将金属材料加热到适当的温度后,迅速冷却到室温以下,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的冷却处理包括淬火、回火和退火等。
3. 渗碳处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的碳元素,以形成渗碳体。
渗碳处理可以用于制造高强度和硬度的零件,如坦克装甲、枪支零件等。
4. 强化处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的元素或化合物,以形成高强度、高硬度的材料。
常见的强化处理包括热处理、冷加工和化学强化等。
5. 表面处理:将金属材料表面进行处理,以改善其机械性能和美观度。
常见的表面处理包括电镀、涂层和表面强化等。
除了以上常见的热处理方法,还有一些特殊类型的热处理,如粉末冶金、陶瓷热处理等。
在热处理过程中,还需要注意材料的控制和操作,以确保热处理的效果和质量。
随着技术的发展和需求的增加,热处理技术也在不断更新和改进。
热处理基础知识总结
热处理基础知识总结热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
一、热处理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
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。
热处理基础知识总结!
热处理基础知识总结!热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
一、热处理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
热处理种类都有哪些,热处理生产厂家有哪些
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诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
四种热处理方法
钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。
常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。
正火又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Accm(Accm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。
另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。
正火的主要应用范围有:①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。
②用于中碳钢,可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。
④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能。
⑤用于大型锻件,可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。
⑥用于球墨铸铁,使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
⑦过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。
正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+二次渗碳体,且为不连续。
正火主要用于钢铁工件。
一般钢铁正火与退火相似,但冷却速度稍大,组织较细。
有些临界冷却速度(见淬火)很小的钢,在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体,这种处理不属于正火性质,而称为空冷淬火。
与此相反,一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到马氏体,淬火的效果接近正火。
钢正火后的硬度比退火高。
正火时不必像退火那样使工件随炉冷却,占用炉子时间短,生产效率高,所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。
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热处理四把火:正火,退火,回火,淬火。
热处理分类及硬度检测方法热处理工件的硬度使用硬度计检测。
PHR系列便携式表面洛氏硬度计十分适用于检测表面热处理工件的硬度,可以测试有效化深度超过0.1mm的各种表面热处理工件。
操作简单、使用方便、价格较低,可直接读取硬度值。
表面热处理分为两大类,一类是表面淬火回火热处理,另一类是化学热处理,其硬度检验方法如下:化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子,从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。
经淬火和低温回火后,工件表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而工件的芯部又具有高的强韧性。
化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。
硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。
检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离。
这就是有效硬化深度化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测,只是渗氮厚的厚度较薄,一般不大于0.7mm,这时就不能再采用洛氏硬度计了。
零件如果局部硬度要求较高,可用感应加热等方式进行局部淬火热处理,这样的零件通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值。
零件的硬度检测要在指定区域内进行。
硬度检测仪器可采用洛氏硬度计,测试HRC硬度值,如热处理硬化层较浅,可采用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度值。
表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计,也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力(标尺)的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
这里涉及到三种硬度计。
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段,它可选用0.5~100kg的试验力,测试薄至0.05mm厚的表面硬化层,它的精度是最高的,可分辨出工件表面硬度的微小差别。
另外,有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测,所以,对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位,配备一台维氏硬度计是有必要的。
表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的,表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。
可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。
尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高,但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段,已经能够满足要求。
况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低,测量迅速、可直接读取硬度值等特点,利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测。
这一点对于金属加工和机械制造工厂具有重要意义。
当表面热处理硬化层较厚时,也可采用洛氏硬度计。
当硬化层厚度在0.4~0.8mm时,可采用HRA标尺,当硬化层厚度超过0.8mm时,可采用HRC标尺。
维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算,转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。
相应的换算表在国际标准ISO、美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出。
在沈阳天星网站的技术资料栏目中这三种换算表都可以找到。
热处理技术可以分为三大类:一般热处理、化学热处理与形变热处理。
一般热处理是单纯利用温度变化改善金属的组织与性能的热处理方法。
包括:①退火。
即把金属加热到临界点以上温度,获得高温相,然后缓慢冷却,使金属在接近平衡的条件下发生固态相变,以改善金属在凝固、范性形变、焊接或以前的热处理过程中产生的组织;也可以把金属加热到不发生相变的温度,使金属得以消除内应力,或使经受冷变形的金属发生回复和再结晶。
退火是使金属内部组织趋近于平衡状态的热处理。
若在获得高温相后以中速冷却,使金属获得比退火组织较细的组织,以达到与退火相似的效果,同时起着提高性能的作用,则称为正火。
②淬火。
把金属加热到临界点以上温度,获得高温相,然后急剧冷却,获得不平衡组织,以保持高温相或形成亚稳相,借以利用高温相的良好性能,并为下一步热处理作准备。
如在高温下只发生第二相溶解(基体不发生相变),然后急冷,将高温固溶状态保留到室温。
则称为固溶热处理。
③回火。
淬火的后继处理,把淬火后的不平衡组织,加热到临界点以下温度,使金属重新趋近于平衡的组织;并且控制相变的进程,使金属获得合宜的组织和性能。
经固溶处理后在室温或通过加热到某个较低温度以促进第二相脱溶的工艺,则称为“时效处理”。
化学热处理利用金属中的扩散和合金相的形成等规律,使金属在特定的可控介质中,从表面渗入不同元素,改变金属表面层的化学成分和组织结构,并可在随后的热处理中使金属发生所需要的相变,以改善其化学、物理或力学性能的方法。
通常渗入的元素有:碳、氮、硼、氧、硫、铝、铬、硅、钒、钛等,也可以同时渗入多种元素。
化学热处理可以在气态、液态或固态介质中进行。
形变热处理在金属塑性加工过程中,利用金属范性形变与相变规律,特别是形变与相变的动态交互作用,控制金属内部的组织,提高其综合性能。
目前重要的工艺发展有控制轧制和锻后余热淬火。
这些工艺既提高金属的性能,又降低能源消耗。
热处理工艺为了使热处理达到预期的目的,必须选择可能发生某种相变的金属或合金,同时必须选择能够控制其组织变化的热处理工艺制度(加热与冷却制度)。
在钢的热处理中,用连续冷却时过冷奥氏体转变图将上述两方面统一起来,使实际工件经热处理后获得所需要的组织。
加热使金属获得高温相。
高温相的状态决定了金属在冷却过程中发生相变的能力。
为了保证在热处理过程中金属表面化学成分不发生改变,广泛应用了可控保护气氛或真空热处理。
高密度能量热处理,如电感应加热、离子轰击热处理、激光加热与电子束加热等可以有效地强化热处理工艺、节约能源。
电感应加热利用感应电涡流的集肤效应,将金属表面层迅速加热到高温后淬火,已是较成熟的工艺,被广泛地运用于热处理生产。
离子轰击热处理是在低气压电场下使气体介质离子化,在高电压下高能量离子轰击金属表面,把工件表面层迅速加热到所需温度、并把离子注入金属表面层,达到改变其化学成分和组织结构的目的。
离子轰击热处理在氮化处理已表现出其优越性,正迅速地扩展到其他化学热处理,激光加热和电子束加热与激冷相结合可在更宽广的范围内改变金属表面的组织与性能(见非晶态金属)。
钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。
常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。
1.退火退火就是将金属或合金的工件加热到适当温度(高于或低于临界温度,临界温度即使材料发生组织转变的温度),保持一定的时间,然后缓慢冷却(即随炉加热保温冷却冷或者埋入导热性较差的介质中)的热处理工艺。
退火工艺的特点是保温时间长,冷却缓慢,可获得平衡状态的组织。
钢退火的主要目的是为了细化组织,提高性能,降低硬度,以便于切削加工;消除内应力;提高韧性,稳定尺寸。
使钢的组织与成分均匀化;也可为以后的热处理工艺作组织准备,根据退火的目的不同,退火有完全退火、球化退火、消除应力退火等几种。
退火常在零件制造过程中对铸件、锻件、焊件接进行,以便于以后的切削加工或为淬火作组织准备。
2.正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。
正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。
正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。
故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。
大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。
一般合金钢坯料常采用退火,若用正火,由于冷却速度较快,使其正火后硬度较高,不利于切削加工。
3.淬火将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760~780℃),保持一定的时间,然后以适当速度冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快,目的是为了获得马氏体组织。
也就是说要获得马氏体组织,钢的冷却速度必须大于钢的临界速度。
所谓临界速度就是获得马氏体组织的最小冷却速度。
钢的种类不同,临界冷却速度不同,一般碳钢的临界冷却速度要比合金钢大。
所以碳钢加热后要在水中冷却,而合金钢在油中冷却。
冷却速度小于临界冷却速度得不到马氏体组织,但冷却速度过快,会使钢中内应力增大,引起钢件的变形,甚至开裂。
马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,它的硬度高,但塑性、韧性差。
马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。
所以高碳钢、碳素工具钢淬火后的硬度要比低、中碳钢淬火后的硬度高。
同样马氏体的塑性与韧性也与钢的含碳量有关,含碳量低,马氏体的塑性,韧性就较好。
4.回火钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
淬火后的钢件一般不能直接使用,必须进行回火后才能使用。
因为淬火钢的硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断。
通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性,提高韧性;另一方面可以调整淬火钢的力学性能,达到钢的使用性能。
根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。
(1)低温回火淬火钢件在250℃以下的回火称为低温回火。
低温回火主要是消除内应力,降低钢的脆性,一般很少降低钢的硬度,即低温回火后可保持钢件的高硬度。
如钳工实习时用的锯条、锉刀等一些要求使用条件下有高硬度的钢件,都是淬火后经低温回火处理。
(2)中温回火淬火钢件在250℃~500℃之间的回火称为中温回火。
淬火钢件经中温回火后可获得良好的弹性,因此弹簧、压簧、汽车中的板弹簧等,常采用淬火后的中温回火处理。
(3)高温回火淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。
淬火钢件经高温淬火后,具有良好综合力学性能(既有一定的强度、硬度,又有一定的塑性、韧性)。
所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。
轴类零件应用最多。
淬火+高温回火称为调质处理。
5.表面热处理仅对工件表层进行热处理以改变组织和性能的工艺称表面热处理。
(1)表面淬火仅对钢件表层进行淬火的工艺称为表面淬火。
其热处理的特点是用快速加热的方法把钢件表面迅速加热到淬火温度(这时钢件的心部温度较低),然后快速冷却,使钢件的一定深度表层淬硬,心部仍保持其原来状态。
这样就提高钢件表面硬度和耐磨性,心部仍具有较好的综合力学性能(一般表面淬火前进行了调质处理)。
例如齿轮工作时表面接触应力大,摩擦利害,要求表层高硬度,而齿轮心部通过轴传递动力(包括冲击力)。
所以中碳钢制造的齿轮是调质处理后,再经表面淬火。
表面淬火由于采用的快速加热方法不同有:火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火。
感应加热表面淬火又由于电源频率不同有高频淬火、中频淬火。
(2)化学热处理将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表面,以改变工件表面的化学成分、组织和性能的热处理工艺称为化学热处理。