常用热处理方法
常见材料热处理方法
常见材料热处理方法部份材料热处理方法一、45 钢调质:1. 正常情况下加热温度在 810,840?之间:只要充分奥氏体化，加热温度越低越好。
2. 冷却中应注意的问题:热处理生产中最重要的一环就是冷却，很多热处理缺陷都产生在冷却中。
如:开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。
?出炉时不要慌忙，有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。
只要不低于Ar3，是不会析出铁素体而影响表面硬度的。
?水温在冷却中相当重要，要严格控制水温不要超过 30?，若超过 30?，析出铁素体将是不可避免的，任你此后将工件冷透，硬度很难高于 300HB。
因此要严格控制水温不要超过 30?。
?工件入水后要不停的在水中移动，以快速破裂蒸汽膜而提高 500?以上的冷却速度，从而避免析出铁素体或珠光体，进而影响工件最终硬度。
?为避免复杂工件开裂，温度低于 300?以下可以出水空冷一会再水冷，当工件温度不超过 150?出水回火。
3. 严格按 45 钢的回火温度回火:一般取中偏下的回火温度，按 HRC=62-T×T/9000 进行计算，并结合每台炉子自身温差及淬火情况进行适当调整。
4. 其它注意事项:?对于小件，特别是 30mm 以下的工件，要注意淬裂的问题。
45 钢仍然可能开裂，在硬度要求不太高时，可以选择油淬。
?除严格按规定的温度回火外，应根据实际淬火情况调整回火参数。
?对于批量较大且要求硬度较高的小件，要特别注意在水中的搅动问题，以增加冷却能力。
否则，返工不可避免。
?选择合适的电炉，确保加热时间不可过长，长时间加热并不利于提高工件硬度。
二、合金结构钢调质:1. 合金结构钢调质:可以参照上面的要求。
应注意的是:由于加入合金元素，C 曲线不同程度右移，甚至改变了形状;提高了珠光体的稳定性，提高了钢的淬透性和淬硬性，淬裂倾向增加。
因此，对相同含碳量来说，各临界点有所升高，加热温度要略高一些，保温时间要适当延长，便于合金碳化物的分解;淬火冷却时要适当缩短水冷时间，增加空冷时间，从而避免开裂。
热处理常用的方法有
热处理常用的方法有
热处理常用的方法有退火、淬火、回火和正火等。
1. 退火：将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却，以使晶体结构重新排列，消除内部应力和提高材料的塑性和韧性。
2. 淬火：将金属加热至一定温度后迅速冷却，以快速固化晶体结构，获得高硬度和高强度的金属。
3. 回火：将金属淬火后再次加热至适当温度，并保持一定时间后冷却，以减少淬火过程中产生的脆性，提高材料的韧性和延展性。
4. 正火：将金属加热至适当温度，然后保持一定时间后冷却。
正火是一种缓慢冷却的热处理方法，主要用于改善材料的机械性能和形状稳定性。
除了以上几种常用的热处理方法，还有时效处理、表面处理等其他方法也被广泛应用于不同材料和工件的热处理中。
四种热处理方式
淬火Quenching钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火工艺将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。
通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。
另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。
淬火工艺主要用于钢件。
常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。
随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。
与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。
淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
为此必须选择合适的冷却方法。
根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火工件的硬度淬火工件的硬度影响了淬火的效果。
淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。
淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。
厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。
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。
铸钢件常见热处理工艺
按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
1．退火：退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
2．正火：正火是将铸钢件加热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也是作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
3．淬火：淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。
或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。
铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能铸钢件淬火工艺的主要参数：(1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。
原则上，亚共析铸钢淬火温度为Ac。
以上20～30℃，常称之为完全淬火。
共析及过共析铸钢在Ac。
以上30～50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。
这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。
(2)淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。
为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。
铁的常用热处理方法及用途
铁的常用热处理方法及用途
铁的常用热处理方法包括：
1. 淬火：将铁加热到临界温度以上，保温一段时间后快速冷却，以增加其硬度、强度和耐磨性。
淬火主要用于刀具、工具、模具等。
2. 回火：将淬火后的铁重新加热到低于临界温度，但高于转变温度的范围内，保温一段时间后冷却，以减小内应力、稳定组织和提高韧性。
回火主要用于各种结构零件和工具。
3. 退火：将铁加热到高于临界温度，保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力、软化铁素体、细化晶粒和改善组织结构。
退火主要用于各种铸件、锻件和焊接件。
4. 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。
包括表面淬火、化学热处理等。
表面热处理主要用于提高工件的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等。
此外，还有一些特殊的热处理方法，如深冷处理、形变热处理等。
这些热处理方法的应用范围因材料种类、组织结构和性能要求而异。
选择合适的热处理方法对于提高材料的力学性能、物理性能和化学性能至关重要。
消除内应力的热处理方法
消除内应力的热处理方法一、退火处理退火是最常用的热处理方法之一，主要通过加热材料至一定温度，然后缓慢冷却的过程来消除材料内部的应力。
退火处理可以分为全退火和局部退火两种方式。
全退火是将整个材料都加热至适当温度，并保持一段时间，然后缓慢冷却。
全退火可以消除材料中的组织缺陷和应力，提高材料的塑性和韧性。
局部退火是对材料的某一部分进行退火处理。
这种方法通常用于对焊接接头、工件表面等局部区域进行处理，以消除局部区域的应力。
二、淬火处理淬火是一种通过将材料加热至临界温度，然后迅速冷却的方法，以使材料快速达到硬化状态。
淬火处理可以改变材料的组织结构，消除内部应力，并提高材料的硬度和强度。
常见的淬火介质有水、油和气体等。
淬火的过程中，由于材料表面和内部的温度差异，会产生冷却应力，这可能导致材料产生变形和开裂。
因此，在淬火处理后，通常需要进行回火处理，以消除淬火过程中产生的应力。
三、时效处理时效处理是指将材料在一定温度下保持一段时间，以改变材料的组织结构和性能的方法。
时效处理可以消除材料中的残余应力，并使材料具有更好的稳定性和抗变形能力。
时效处理通常应用于高强度合金材料，如铝合金、镍基合金等。
在时效过程中，材料的晶粒和析出物会发生变化，从而改变材料的性能。
四、焊后热处理在焊接过程中，由于局部加热和快速冷却，会导致焊接接头产生应力集中和变形。
为了消除这些应力和变形，常常需要进行焊后热处理。
焊后热处理包括回火处理和退火处理。
回火处理是将焊接接头加热至一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却的过程。
退火处理是将焊接接头整体加热至一定温度，并保持一段时间，然后缓慢冷却。
通过焊后热处理，可以使焊接接头中的应力得到释放，改善焊接接头的组织和性能。
退火处理、淬火处理、时效处理和焊后热处理是常用的消除内应力的热处理方法。
不同的材料和工艺需要选择适合的热处理方法，以达到消除内应力、改善材料性能的目的。
热处理过程中需要严格控制温度和冷却速率，以保证处理效果。
简述常用的热处理的方法及时效处理
1简述常用的热处理的方法及时效处理。
答：常用热处理方法：退火,正火,淬火,回火,渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗硼。
时效处理有人工时效处理，自然时效处理。
退火，将工件加热至Ac3以上30~50度，保温一定时间后，随炉缓慢冷却至500度一下在空间中冷却。
正火，将钢件加热至Ac3或Acm以上，保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作。
淬火，将钢件加热至Ac3或Ac1以上，保温后在水或油等冷却液中快速冷却，已获得不稳定的组织。
回火，将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的温度，保温后冷却至室温的热处理工艺。
调质热处理是金属热处理的一种，采用的是淬火加高温回火，已获得回火索氏体组织，在具有强度硬度的同时有比较好的塑性以及韧性。
自然时效处理，将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。
人工时效处理，采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，叫人工时效处理。
如：人工时效处理：720 ℃保温8 h 后经50 ℃/ h 冷却到620 ℃保温8h，空冷。
2简述钢回火的目的答：回火又称配火。
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。
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。
目的：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。
根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。
通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增高。
3简述钢的表面淬火的作用及分类。
答：有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
常用热处理和表面处理的方法
常用表面处理及热处理
1. 表面处理和热处理方法
a. 通过表面处理提高表面层硬度, 或在表面行成耐磨及耐蚀的合金或化合物, 不改变
原有物质性质, 但用另一表面取代原有表面.
b. 以下为三种常见的表面涂覆方法:
1. 热喷涂(熔射): 将喷涂材料熔融, 通过高速气流/火焰流/等离子焰流使其雾化,
喷射在基体表面上形成覆盖层.
涂层材料和基体材料非常广泛, 金属及其合金/塑料/陶瓷/及复合材料均可.
2. 电镀: 相当经济地给基体材料镀上多种金属. 镀层厚度易控制, 基体材料不加热,
热变形小.
3. 沉积法: 依靠有机金属化合物的分解, 环境与基体表面间热力学的势差或真空中
蒸气凝聚行成薄的覆盖层.
可以准确控制覆盖层的厚度和成分, 可以形成复合(多层)覆盖层.
c. 根据热处理的温度要求分为: 高温处理, 温度约800°C以上(淬火/正火)
低温处理, 温度在150°C~720°C之间(回火/退火)
备注: 括号内数值为淬火后一般可达硬度
2.
3.
备注: 金属表面处理防腐蚀另有发黑处理.。
热处理的操作方法
热处理的操作方法热处理是金属材料工程领域中非常重要的工艺过程之一，通过对材料进行加热和冷却的控制，可以改变材料的晶体结构和性能，从而满足不同的工程要求。
热处理通常包括退火、正火、淬火和回火等工艺，下面将详细介绍这些工艺的操作方法。
1. 退火退火是一种常用的热处理工艺，主要目的是通过加热和适当的冷却来消除材料内部的应力和晶界缺陷，从而改善材料的塑性和韧性。
退火工艺的操作方法如下：(1) 预热：将待处理的材料放入炉中，进行适当的预热，以提高材料表面和内部温度的均匀性。
(2) 加热：根据材料的性质和要求，将材料加热到一定的温度范围内，保持一段时间，使其达到均匀的高温状态。
(3) 保温：将加热后的材料保持在一定的温度范围内一段时间，以保证材料内部晶体结构的改变。
(4) 冷却：缓慢冷却或空冷，使材料内部晶体结构重新排列，缓解应力和改善材料的性能。
2. 正火正火是通过将材料加热到一定温度区间内进行保温处理，然后进行缓慢冷却的热处理工艺，主要目的是对材料进行改变纹理，提高材料的硬度和强度。
正火工艺的操作方法如下：(1) 预热：将待处理的材料放入炉中进行预热，提高材料表面和内部温度的均匀性。
(2) 加热：根据材料的性质和要求，将材料加热到一定的温度范围内，保持一段时间，使其达到均匀的高温状态。
(3) 保温：将加热后的材料保持在一定的温度范围内一段时间，以保证材料内部晶体结构的改变。
(4) 冷却：将保温后的材料迅速放入缓慢冷却的介质中，以控制材料的组织结构和性能。
3. 淬火淬火是通过将材料迅速冷却到介质中，使材料快速冷却，从而尽可能地提高材料的硬度和强度的热处理工艺。
淬火工艺的操作方法如下：(1) 预热：将待处理的材料放入炉中进行预热，提高材料表面和内部温度的均匀性。
(2) 加热：根据材料的性质和要求，将材料加热到一定的温度范围内，保持一段时间，使其达到均匀的高温状态。
(3) 保温：将加热后的材料保持在一定的温度范围内一段时间，以保证材料内部晶体结构的改变。
常用热处理方法工艺方法及应用
3
淬火
加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30～50℃，保持一定时间，然后在水中或油中急冷却
提高硬度和耐磨性
4
回火
低温回火
淬火后再加热到150～250℃，保温后空冷或油冷
用于量具和刃具
中温回火
淬火后再加热到300～500℃，保温后空冷或油冷
用于弹簧和热锻模
消除内应力，适用于铸件、焊件
再结晶退火
加热到600～700℃，保温后空气中冷却
消除加工硬化，用于冲压和冷拉件的中间பைடு நூலகம்工
均匀化退火
加热到1050～1150℃，保温后缓冷
消除偏析，消除铸铁件的白口组织
2
正火
加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30～50℃（约850～900℃），保温适当时间后，在空气中冷却
常用热处理方法工艺方法及应用
序号
热处理方法
工艺方法
应 用
1
退火
完全退火
加热到Ac3以上20～50℃，保温后随炉慢冷
降低硬度，细化晶粒，消除内应力，提高塑性和韧性，适用于亚共析钢
球化退火
加热到Ac1以上10～30℃，保温后随炉慢冷
用于过共析钢，降低硬度，消除内应力，得到球状珠光体
低温退火
加热到500～600℃，保温后缓冷
7
时效
加热至80～200℃，保温5～20h或更长时间，空冷
稳定组织和尺寸，消除残余应力，消除氢脆倾向
高温回火
淬火后再加热到500～600℃，保温后空冷，亦称调质处理
用于受复杂重载的机器零件
5
渗碳
加热到900～940℃，使渗碳剂中的碳原子渗入钢件表层
常见材料热处理方式及目的
常见材料热处理方式及目的常见材料热处理1、45（S45C）常见热处理45号钢为优质碳素结构钢，也称为油钢，硬度不高，易于切削加工。
调质处理是其常见热处理方法，包括淬火和高温回火。
淬火温度为840±10℃，水冷后硬度可达55~58HRC，极限可达62HRC；回火温度为600±10℃，出炉后空冷，硬度为20~30HRC。
调质处理后的零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮和轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。
2、40Cr（SCr440）常见热处理40Cr为优质碳素合金钢，属于低淬透性调质钢，具有很高的强度、良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能。
Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性。
调质处理是其常见热处理方法，淬火温度为850℃±10℃，油冷后硬度可达45~52HRC；回火温度为520℃±10℃，水、油冷后硬度为32~36HRC。
40Cr钢常用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。
不同回火温度可得到不同硬度。
3、T10（SK4）常见热处理T10碳素工具钢强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低，淬透性不高且淬火变形大，晶粒细，在淬火加热时不易过热，仍能保持细晶粒组织。
淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。
淬火+低温回火是其常见热处理方法，淬火温度为780±10℃，保温50min左右或淬透。
先淬如20~40℃的水或5%盐水，冷至250~300℃，转入20~40℃油中冷却至温热，可得到硬度62~65HRC；回火温度为160~180℃，保温1.5~2h，回火后硬度为60~62HRC。
以下是各种钢材的硬度和化学成分：12CrNi3：回火后硬度30-35HRC，主要成分为碳、硅、锰、铬、镍。
四种热处理方式
淬火Quenching钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火工艺将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。
通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。
另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。
淬火工艺主要用于钢件。
常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。
随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。
与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。
淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
为此必须选择合适的冷却方法。
根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火工件的硬度淬火工件的硬度影响了淬火的效果。
淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。
淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。
厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。
常用热处理方法
一、退火将钢件加热到临界温度以上（不同钢号它的临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢到800或900℃），在此温度停留一段时间，然后缓慢冷却的过程叫做退火退火的目的是：1、降低硬度，便于切削加工；2、细化晶粒，均匀组织，以改善钢件毛坯的机械性能，或者为下一步淬火做好准备；3、消除内应力二、正火将钢件加热到临界温度以上，在此温度停留一段时间，然后放在空气中冷却的过程称为正火。
正火的冷却速度比退火快，加热和保温时间与退火一样。
正火的目的是使低碳和中碳钢件及渗碳机件的组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。
正火实质上是退火的一种特殊形式具有与退火相似的目的所不同的是冷却速度比退火快，可以缩短生产周期，比较经济。
三、淬火将钢件加热到临界点以上，保温一段时间，然后在水、盐水或油中（个别材料在空气中）急速冷却的过程叫做淬火。
淬火的目的是提高钢件的硬度和强度。
对于工具刚来说，淬火的主要目的是提高它的硬度，以保证刀具的切削性能和冲模工具及量具的耐磨性。
对于中碳钢制造的机件来说，淬火是为以后的回火做好结构和性能上的准备，因为高强度和高韧性并不能在淬火后同时得到，而是在回火处理后才得到的。
有很多零件如齿轮、曲轴等，他们在工作时一方面要受磨，另一方面又要受到冲击作用，因此要求零件表面有很高的硬度，而中心有较好的韧性。
这时可以利用表面淬火的方法来达到上述要求。
表面淬火是应用将工件的表面迅速加热到淬火温度（这时金属内部的温度仍比较低），随后立即用水喷到工件表面上，进行急速冷却。
这样就能获得表面硬、中心韧的要求。
表面加热时，可用氧炔焰、高频电流或中频电流加热。
四、回火将淬硬的钢件加热到临界点以下的温度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却下来的过程叫做回火。
回火的目的是消除淬火后的脆性和内应力，调整组织，提高钢件的塑性和冲击韧性。
对于工具来说，是为了尽可能减少脆性保留硬度。
对于零件来说是为了提高韧性，但不可避免的会使硬度降低。
常见的热处理方法
常见的热处理方法常见的热处理方法、目的和工序位置的安排由于热处理工序安排对车削类工艺影响较大，更重要的是往往由于热处理工序安排颠倒，使工件无法继续加工，而且所产生的废品往往是无法挽回的。
为此对热处理工序的安排要加以了解，并引起重视。
下面将常见的热处理方法、目的和工序位置的安排分别介绍如下：一、预备热处理预备热处理包括退火、正火、调质和时效等。
这类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做好组织准备。
退火、正火、调质工序多数在粗加工前后，时效处理一般安排在粗加工、半精加工以后，精加工之前。
1.退火和正火目的是改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒，均匀组织；为以后热处理作准备。
例如：含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢，为降低硬度便于切削加工采用退火处理；含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢，为避免硬度过低切削时粘刀，而采用正火适当提高硬度。
一般用于锻件、铸件和焊接件。
退火一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。
2.调质目的是使材料获得较好的强度、塑性和韧性等方面的综合机械性能，并为以后热处理作准备。
用于各种中碳结构钢和中碳合金钢。
调质一般安排在粗加工之后，半精加工之前。
调质是最常用的热处理工艺。
大部分的零件都是通过调质处理来提高材料的综合机械性能，即提高拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击功。
调质处理能大大提高材料的拉伸和屈服强度，提高屈强比和冲击功，使材料具有强度和塑韧性的良好配合。
由于屈服强度、疲劳强度、冲击强度的提高，在零件设计时就可以采用更小的材料截面，从而减少机械设备的整体重量，节省零件占用空问和能量消耗。
因此在某些场合为了减少机械空间和机械重量在设计过程中要有意识地利用调质工艺。
需要强调的是，一般来讲调质钢应该为中碳钢( C = 0．3％～0．6％)；碳钢中像30、35、40、45、50等钢种则既可以调质处理又可以正回火使用；而对高碳钢和低碳钢则不宜采用调质工艺调质过程是淬火加高温回火。
热处理的种类与特征
热处理的种类与特征
热处理的种类包括：
1. 淬火：将金属加热至特定温度，然后迅速冷却，使金属结构更紧密、硬度更高。
这种方法可以改变金属的机械性能，使其更耐磨、更抗腐蚀。
2. 退火：将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却，以减少金属内部的应力，使金属软化。
这种方法常用于准备金属进行轧制或成形加工。
3. 回火：将经过淬火的金属重新加热到特定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。
回火可以改变金属的机械性能，使其更稳定、更坚韧。
4. 表面处理：通过电镀、喷涂、化学转化等方法在金属表面添加一层具有所需性能的材料，以提高其耐腐蚀性、外观和机械性能。
5. 热处理工艺控制：通过精确控制加热和冷却速度、温度和时间等工艺参数，以达到所需的材料性能。
热处理工人在工作中应注意对各项参数进行控制和监督。
不同种类的热处理工艺对金属材料的物理和机械性能有很大的影响。
比如硬度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性等。
因此，选择合适的热处理工艺对金属材料的应用非常重要。
热处理的4种方法
钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火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。
退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火的目的：退火所能达到的目的主在是：消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂；消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能，胀管时的管头，胀接前也要进行退火。
(1) 降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
在生产中，退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。
退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。
电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。
在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。
因此要严格控制加热温度和加热速度等。
图2-2为退火和正火的加热温度范围。
什么样叫金属冷加工硬化现象？在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。
当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。
冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。
这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。
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3.淬火 3.淬火
钢的淬透性概念 定义：淬透性是指钢获得淬硬层深度的能力。 按理，淬硬层的深度应该是全淬成马氏体的深度，但实际上，一般 规定从工件表层深入到半马氏体区(马氏体与非马氏体组织各占一半的地 方易测定硬度)的深度为淬硬层深度。淬硬层越深，就表明钢的淬透性越 好，如果淬硬层深度达到心部，则表明该钢全部淬透。 钢的淬透性好坏对机械性能影响很大，但并非所有的机械零件都必须完 全淬透。例如，承受弯、扭应力的轴类零件，表面热处理的零件等，只 需要一定深度的淬硬层就已满足使用要求， 钢的淬透性主要决定于临界冷却速度，临界冷却速度越小，钢的淬 透性就越好，反之，则降低钢的淬透性。除Co以外，大多数合金元素都 能显著提高钢的淬透性。 注意：淬透性和淬硬性是两个不同的概念，不可混淆。淬硬性是指淬火 后获得的最高硬度，主要取决于马氏体中的含碳量。淬透性好的钢，它 的淬硬性不一定高。如高碳工具钢与低碳合金钢相比，前者淬硬性高但 淬透性低，后0
6.钢的淬火和回火工艺 钢的淬火和回火工艺
钢的淬火和回火工艺 序号 1 2 3 4 5 6 钢号 35 45 60 85 35CrMoA 35CrMo 40Cr 50CrV 65Mn GCr15 2Cr13 淬火 温度 840-860 820-840 810-830 800-820 870-890 840-860 840-860 840-860 820-850 980-1000 回火 温度°C 200-250 350-400 180-250 340-360 400-440 180-200 400-450 180-200 430-450 360-400 160-180 560-580 530-550 510-530 530-550 520-540 380-400 520-540 硬度HRC 冷却方法 空气 空气 空气 空气 空气 空气、油 空气、油 空气 空气 油 ≥40 40-45 ≥45 37-42 40-55 35-45 40-50 42-47 46-50 58-63 31-35 小件空冷 36-40 41-45 36-40 淬火后硬度HRc52-60 41-45 46-50 43-49 淬火后硬度HRc52-60 备注 淬火介质 盐水 盐水 水 水 油 油 油 油 油 油
常用热处理方法
钢件
2011.11.28
1.退火 1.退火
定义：退火是将钢加热到高于或低于临界温度，保温 一段时间后，然后缓慢冷却(如随炉或埋入导热性能较 差的介质中)，从而获得接近于平衡组织的一种热处理 工艺。 目的及作用：退火可降低硬度，消除内应力，提高钢 材冷变形后的塑性，还可细化晶粒，改善组织，故可 以达到各 种不同的目的。
2.正火 2.正火
定义：正火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Accm(过共 析钢)以上（30～50）℃的温度，保温后从炉中取出在 空气中冷却的一种操作方法。 目的及作用：其冷却速度较退火快些，所得到的组织 较细，对于亚共析钢主要是细化晶粒，均匀组织，提 高机械性能；对于力学性能要求不高的普通结构零件， 正火可作为最终热处理；对于低中碳结构钢，主要是 提高硬度，改善切削加工性能，高碳钢则应采用退火； 对于过共析钢，有利于球化退火，为淬火作组织准备。 优点：正火是在炉外冷却，不占用加热设备，生产周 期比退火短，生产效率高，能量消耗少，工艺简单、 经济，所以，低碳钢多采用正火来代替退火。
5.调质 调质
序号 1 钢号 35 淬火 温度 840-860 860-880 850-870 850-870 淬火介质 水 油 油 水 3 40CrA 830-850 840-860 油 回火 温度°C 500-540 560-600 610-630 570-590 580-620 480-500 500-530 560-580 520-540 540-560 550-570 570-590 590-610 740-760 540-560 570-590 550-570 570-590 630-640 550-570 580-600 610-640 510-530 硬度HB 冷却方法 空气 197-255 156-207 121-187 170-217 163-238 196-255 217-248 207-255 280-321 269-302 241-277 217-255 192-233 131-163 207-241 170-207 220-270 197-241 163-187 255-311 241-302 217-265 241-265 截面大小mm 小于100 100到300 大于300 小于100 100到330
1.退火 1.退火
球化退火 定义：是将过共析钢工件加热到Ac1以上（20～30）℃， 保温后，以极慢的冷速通过A1，使P中的渗碳体和二次 渗碳体成为球状或粒状的热处理工艺称为球化退火。 球化退火加热时，未完全奥氏体化 ，因此属于不完全 退火。 目的：使钢中碳化物呈球状化，以降低硬度，改善切 削加工性能，并为以后的淬火做好组织准备。 注意：为了便于球化过程的进行，对于网状严重的过 共析钢，应在球化退火之前进行一次正火，以消除网 状渗碳体。
3.淬火 3.淬火
要得到马氏体，淬火的冷却速度就必须大于该钢种的临界冷却速 度，而快冷总是不可避免地要造成很大的内应力，往往会引起钢 件的变形和开裂。 生产中常用的冷却介质有:水、水溶液、油等。 水：在（650～400）℃范围内冷速很大，保证工件获得马氏体组 织，但在300℃以下冷却能力仍然很强，工件易发生变形和开裂， 这是水的最大弱点。一般用于形状简单碳钢件的淬火。 盐水：冷却能力比一般清水还强，因为工件表面的结晶盐发生爆 炸，破坏了包围工件的蒸汽膜，有利于散热。 油类淬火剂：多为矿物油，一般用于合金钢或小尺寸碳钢件的淬 火。
主要退火工艺有：完全退火、球化退火和去应力退火 等。
1.退火 1.退火
完全退火 定义：将亚共析钢工件加热到Ac3以上（30～50）℃， 保温一定时又称为重结晶退火。 目的：完全退火时，奥氏体进行全部的重结晶，是应 用最广泛的退火方法，其目的是通过重结晶使晶粒细 化，均匀组织，消除应力，降低硬度，以利于切削加 工。 完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻件、热轧 件，有时也用于焊件。 注意：完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm 以上再缓慢冷却时会析出网状渗碳体，使钢的机械性 能变坏。
4.回火 4.回火
回火的种类及应用 1.低温回火(150～250)℃ 低温回火的组织为回火马氏体。这种回火主要是为了降低淬火钢的应力 和脆性，提高韧性，而保持高硬度和耐磨性。它主要适用于各类高碳钢 的刀具、冷作模具、量具；滚动轴承；渗碳或表面淬火件等。 2.中温回火(350～500)℃ 中温回火的组织为回火托氏体。这种回火可显著减少工件的淬火应力， 具有较高的弹性极限和屈服极限，并有一定的韧性。它主要应用于各种 弹簧、弹性夹头及锻模的处理。 3.高温回火(500～650)℃ 高温回火的组织为回火索氏体。这种回火可使工件获得强度、硬度、塑 性和韧性都较好的综合机械性能。淬火后高温回火的热处理称为调质处 理，简称调质，常用于受力情况复杂的重要零件，如各种轴类、齿轮、 连杆等。 以上各温度范围中看出，没有在（250～350）℃进行回火，因为这正是 钢容易发生低温回火脆性的温度范围，应避开。
3.淬火 3.淬火
1）单液淬火法 将加热的工件放入一种淬火介质中连续冷却至室温的操作方法。 优缺点：操作简单，易实现机械化与自动化，适用于形状简单的工件，但此法水 冷变形大，油冷难淬硬，可将油、水双冷结合起来进行如下的双液淬火。 2）双液淬火法 将加热的碳钢先在水或盐水中冷却，冷到（300～400）℃时迅速移入油中冷却， 这种水淬油冷的方法称为双液淬火法。 优缺点：既可使工件淬硬，又能减少淬火的内应力，有效地防止产生淬火裂纹， 主要用于形状复杂的高碳具钢，如丝锥、板牙等。缺点是操作困难，技术要熟练。 3）分级淬火法 分级淬火法是把加热好的工件先投入温度稍高于Ms点的盐浴或碱中快速冷却停留 一段时间，待其表面与心部达到介质温度后取出空冷，使之发生马氏体转变。 优缺点：比双液淬火进一步减少了应力和变形，操作较易。但由于盐浴、碱浴的 冷却能力较小，故只适用于形状较复杂、尺寸较小的工作。 4）等温淬火法 此法与分级淬火法相类似，只是在盐浴或碱浴中的保温时间要足够长，使过冷奥 氏体等温转变为有高强韧性的下贝氏体组织，然后取出空冷。 优缺点：由于淬火内应力小，能有效地防止变形和开裂，但此法缺点是生产周期 较长又要一定设备，常用于薄、细而形状复杂的尺寸要求精确，并且要求强韧性 高的工件，如成型刀具、模具和弹簧等。、淬火冷却介质 要得到马氏体，淬火的冷却速度就必须大于该钢种的临界冷却速度，而快冷 总是不可避免地要造成很大的内应力，往往会引起钢件的变形和开裂。
3.淬火 淬火
定义：将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上（30～50） ℃，保温后在水或油中快速冷却的操作工艺称为淬火。 目的：一般是为了获得马氏体组织，随后再配合适当的回火，以 获得多种多样的使用性能。 对于亚共析钢，适宜的淬火温度为Ac3＋（30～50）℃， 淬火后 获得均匀细小的马氏体组织。若温度过低(于Ac1～Ac3之间)，在 淬火组织中将出现铁素体，造成淬火硬度不足。若加热远远超过 Ac3以上，将使A晶粒长大，淬火后得到粗大M，使钢性能下降， 但对于某些合金钢为了使其中合金元素完全溶于A中，温度可适当 提高。 对于过共析钢，适宜的淬火温度为Ac1＋（30～50）℃， 淬火后 的组织为马氏体和粒状二次渗碳体。如果加热温度过高(在Accm以 下)，脆性极大，钢的硬度和耐磨性降低。若淬火温度过低，得到 非马氏体组织，钢的硬度达不到要求。
4.回火 4.回火
定义：回火就是将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的某一温度，保 温一段时间，然后置于空气或水中冷却的热处理方法。 回火的目的 1.降低淬火钢的脆性和内应力，防止变形或开裂。 2.调整和稳定淬火钢的结晶组织以保证工件不再发生形状和尺寸 的改变。 3.获得不同需要的机械性能，通过适当的回火来获得所要求的强 度、硬度和韧性，以满足各种工件的不同使用要求，淬火钢经回 火后，其硬度随回火温度的升高而降低，回火，一般也是热处理 的最后一道工序。