热处理培训课件
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热处理工艺基本知识ppt课件
过共析钢：含碳量在0.8以上时， Ac1以上30~50℃。这时得到的马氏体
有了足够的硬度同时保持未溶解的颗粒状碳化物也可以提高材料的硬度 和耐磨性。如果加热温度过高，淬火开裂的倾向加大，淬火后残余奥氏 体量增加反而降低硬度；
合金钢：合金元素大多可以阻止奥氏体晶粒长大，为了合金元素的均匀，
加热温度和保温时间都要比碳钢可稍编辑微课提件P高PT一些。
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8
9.2.1 淬火加热温度
淬火加热温度的确定应以获得晶粒 细小、成分均匀的奥氏体为原则， 以便得到细小的马氏体组织。
亚共析钢：Ac3以上30~50℃，铁素
体可以全部溶解得到得到单一的奥 氏体，从而消除未溶铁素体而带来 的软相。也不宜过高，防止奥氏体 晶粒粗大带来马氏体粗大，并且温 度高带来的热变形也将严重。
方法：将钢较慢(100~150℃/hr)
加热到500－650℃(低于A1)， 保温后随炉慢冷(50~100℃/hr) 到200~300℃以下出炉。
目的：无相变发生，组织没有明显变化，可完全消除残余内应力。
如果材料原始有大的弹性应变能存在，可发生再结晶，组织也会有对应
的变化。
用途： 锻造冷却未全恢复塑性变形，铸件的冷却热应力，焊接构件
的热应力，拉、拔、挤压的加工硬化等都会存在残余内应，利用去应力
退火可以消除变形或其它原因产生的内应力。
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6
9.1.2 正火
将钢加热到Ac3和Accm以上30~50℃，保温得到均匀的奥氏体后，从炉 中取出自然空冷，发生珠光体型转变的热处理工艺称为“正火”。
由于冷速大于退火，得到的珠光体组织较细，材料硬度和强度均比 退火要高。合金钢在空气中冷却可能发生珠光体型、贝氏体型甚至 马氏体型相变，但正火一般是指空冷时珠光体转变的这一部分。
热处理工人培训讲义PPT课件
锅
g
小写
尾
钢轨钢
轨
U
小写
头
*
第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
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钢轨钢
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第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
热处理课件 第三章 钢的珠光体转变
二、珠光体的机械性能
图3-5 共析碳素钢的珠光体形成温度 对片层间距和团直径的影响
图3-6 共析碳素钢珠光体团的直径和 片层间距对断裂强度的影响
图3-7 共析碳素钢珠光体团的直径和 片层间距对断面收缩率的影响
珠光体团直径和片层间距越小，强度、硬度越高， 塑性也越好。
图3-8 共析碳素钢不同组织的应力-应变图
第三章 钢的珠光体转变
§3-1 珠光体的组织形态与性能特点
一、珠光体的组织形态 γ → P (α + Fe3C)
面心立方 体心立方 复杂斜方 0.77%C 0.0218%C 6.69%C 根据在铁素体基体上分布的渗碳体形状，珠光体 可分为片状珠光体和粒状珠光体。
图3-1 共析碳钢(0.8%C,0.76%Mn)的C曲线
(1) 珠光体：在A1~650℃范围内形成，层片较粗， 片层间距平均大于0.3μm，在放大400倍以上的光学 显微镜下便可分辨出层片；
(2) 索氏体：在650~600℃范围内形成，层片比 较细，片层间距平均为0.1~0.3μm，在大于1000倍的 光学显微镜下可分辨出层片；
(3) 屈氏体：在600~550℃范围内形成，层片很 细，片层间距平均小于0.1μm，即使在高倍光学显微 镜下也无法分辨出片层，只有在电子显微镜下才能 分辨开层片。
1-片状珠光体 2-粒状珠光体
在退火状态下，对于相同含碳量的钢料，粒状珠 光体的强度、硬度比片状珠光体低，塑性、切削加工 性和淬火工艺性等比片状珠光体好。
§3-2 珠光体转变的机理
γ → P (α + Fe3C) 面心立方 体心立方 复杂斜方 0.77%C 0.0218%C 6.69%C
一、珠光体的形核
图3-9 片状珠光体形核与长大过程示意图
热处理基础知识培训ppt课件
22
的适当配合，以保证零件长期顺利工作。
常用钢 的调质
3.2
23
45钢
“
属于中碳结构钢，价格低，来源广，应用广泛，硬度不高易切削加工，
淬透性较低，对于大工件正火或调质状态下两者力学性能相近。最大弱点
是淬透性低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向，截面尺
寸大和要求较高的工件不宜采用。
后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧度良好,高温时有高的
蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵
引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也
可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。
”
26
45钢与40Cr、42CrMo区别
获得良好的强度，韧性和 塑性
主要用于强度，韧性要求 较高，而对耐磨性要求不 很高的球磨铸铁件
利用地方生铁熔铸球磨铸 铁时，由于含S、P量较高， 而难以保证塑性、韧性指 标，采用低温正火恰好可 补救因此产生的塑性、韧 性的不足
16
17
淬火
定义 目的
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）（碳量在 0.0218—0.77%）或Ac1（过共析钢）（碳量超过0.77%） 以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，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。
02
将工件加热至低于AC1的某一温度（一般 500~650℃），保温足够时间后，缓慢冷 却。主要用于消除铸件、锻件、焊接件及 冷变形零件的内应力，降低温度，稳定尺 寸，减少和防止使用过程中变形，但不改 变零件的内部组织
的适当配合，以保证零件长期顺利工作。
常用钢 的调质
3.2
23
45钢
“
属于中碳结构钢，价格低，来源广，应用广泛，硬度不高易切削加工，
淬透性较低，对于大工件正火或调质状态下两者力学性能相近。最大弱点
是淬透性低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向，截面尺
寸大和要求较高的工件不宜采用。
后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧度良好,高温时有高的
蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵
引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也
可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。
”
26
45钢与40Cr、42CrMo区别
获得良好的强度，韧性和 塑性
主要用于强度，韧性要求 较高，而对耐磨性要求不 很高的球磨铸铁件
利用地方生铁熔铸球磨铸 铁时，由于含S、P量较高， 而难以保证塑性、韧性指 标，采用低温正火恰好可 补救因此产生的塑性、韧 性的不足
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淬火
定义 目的
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）（碳量在 0.0218—0.77%）或Ac1（过共析钢）（碳量超过0.77%） 以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，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。
02
将工件加热至低于AC1的某一温度（一般 500~650℃），保温足够时间后，缓慢冷 却。主要用于消除铸件、锻件、焊接件及 冷变形零件的内应力，降低温度，稳定尺 寸，减少和防止使用过程中变形，但不改 变零件的内部组织
热处理学基本知识培训学习PPT课件
淬火工艺
总结词
淬火是热处理中重要的硬化工艺，通过快速冷却使金属材料硬化，提高其耐磨性和强度。
详细描述
淬火是将金属加热到高温后迅速冷却的过程。通过快速冷却，金属内部的晶体结构发生改变，产生硬 化效果。淬火后金属通常呈现高硬度和高强度，但同时也可能变得脆硬。因此，淬火后通常需要进行 回火处理。
回火工艺
表面热处理
总结词
表面热处理是针对金属表面进行的热处理工 艺，通过改变金属表面的组织结构，提高其 耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性。
详细描述
表面热处理是通过将金属表面局部或全部加 热到高温，然后迅速冷却或保温一定时间后 冷却的过程。常见的表面热处理方法包括渗 碳、渗氮、碳氮共渗等。这些方法可以在不 改变金属整体性能的情况下，提高其表面的 硬度和耐腐蚀性等性能指标。
汽车零部件的热处理
汽车制造业中，许多零部件需要进行热处理以提高其机械性能和耐腐蚀性。例如，发动 机活塞、曲轴、气瓶等都需要经过适当的热处理工艺。
轻量化设计
为了提高燃油效率和降低排放，汽车制造业正在推动轻量化设计。热处理技术在此过程 中发挥了重要作用，例如使用高强度钢材进行热处理，以实现部件的轻量化和高性能。
02 热处理的基本原理
热传导与热对流
热传导
热量通过物体内部微观粒子的相互作 用从高温区域传递到低温区域的过程。
热对流
由于流体各部分之间的相对运动或温 差而引起的热能传递过程，主要发生 在流体与固体接触的界面上。
热辐射与相变
热辐射
物体通过电磁波的形式释放和吸收热能的过程，是热量传递 的三种方式之一。
04 热处理设备与工具
加热设备
电阻炉
利用电阻加热原理，通过电流在电热元件上 产生热量来加热工件。
热处理的基本方法(正火与退火)PPT课件
加热温度:Ac1＋20～30℃。冷却速度:不大于
50℃/h
2、目的：
降低硬度，便于切削加工，防止淬火加热时 奥氏体晶粒粗大，减小工件变形和开裂倾向。
3、说明：
将片层的珠光体转变为球状形细小颗粒的 备注：碳素工具钢、合金工具钢、
渗碳体。弥散分布在铁素体之中。
滚动轴承钢等，这些锻件加工后必
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1、概念：
加热温度Ac3（Accm) +（30~50℃），保温然后空冷。
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2、目的及用途：
为消除网状碳化物，过共析钢的球化退火提供细片状球光体，
改善组织，消除热加工缺陷。如消除粗大铁素体块，消除魏氏组 织。
提高硬度，改善切削加工性能。
加工。
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每一步的积累都会铸造美好的明天
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细化晶粒,降低硬度,改善切削性能,消除 内应力。 3、适用范围
含碳0.30-0.60%的亚共析钢（中碳钢） 及低、中碳合金结构钢的 锻件、铸件、 热轧型材，有时也用于焊接件。
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备注：过共析钢不能采用完全退火，
因为会产生网状渗碳体。
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(3)退火的工艺：
②球化退火 1、概念：
使钢中的碳化物球化，或获得球状珠光体的 退火工艺。
加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中，为抑制自由碳化物的析出使其 获得伪共析组织，采用较大冷速，如鼓风，喷雾，甚至油冷，水冷至Ar1点 以下，取出空冷。 4．双重正火
热处理原理和工艺培训课件
刀具热处理
刀具热处理
01
刀具的热处理可以提高其硬度和耐磨性，从而提高切削效率和
刀具寿命。
高速钢刀具
02
高速钢刀具在热处理后具有较高的硬度和良好的耐磨性，适用
于加工硬度较高的材料。
硬质合金刀具
03
硬质合金刀具的热处理可以进一步提高其硬度和耐热性，适用
于高速切削和加工高温合金等难加工材料。
模具热处理
模具热处理
模具的热处理可以提高其硬度和耐磨性，延长模具使用寿命，保 证产品质量。
冷冲模具
冷冲模具需要进行表面强化处理，以提高其耐磨性和抗冲击性。
塑料模具
塑料模具需要进行适当的热处理，以提高其抗腐蚀性和耐热性。
精密零件热处理
精密零件热处理
精密零件的热处理可以提高其尺寸稳定性和机械性能，保证产品 质量和精度。
热处理质量检测与评估
硬度检测
采用硬度计对热处理后 的产品进行硬度检测，
以评估热处理效果。
金相组织分析
通过金相显微镜观察热 处理后的产品组织结构， 分析热处理对组织的影
响。
力学性能测试
对热处理后的产品进行 拉伸、冲击、弯曲等力 学性能测试，以评估其
机械性能。
不合格品处理
对不合格的热处理产品 进行追溯和处理，分析 原因并采取相应的纠正
工艺中具有重要意义。
03
应力与应变原理
金属材料在加热和冷却过程中会产生热应力、组织应力和相变应力等。
这些应力会导致材料变形和开裂。因此，在热处理过程中需要采取措施
控制应力与应变，以获得良好的热处理效果。
02 热处理工艺
预处理工艺
01
02
03
清理
去除工件表面的油污、锈 迹和氧化皮，确保工件表 面干净，以便进行后续的 热处理工艺。
《热处理培训》PPT课件
热处理常识
（宁波旭日希尔沃轴承有限公司热处理工序） 讲师：严志明
专业术语
热处理是指采用适当方式对金属材料或 工件进行加热、 保温和冷却，以获得预 期组织结构与性能的工艺方法。
退火-----是将钢件加热到适当温度，保温 一定间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 正火-----将钢件加热到奥氏体化后在空气 中冷却的工艺。
专业术语
应力：材料在任一时刻所受的力除以横截面
积之商
硬度（hardness）：材料抵抗局部变形，特
别是塑性变 形、压痕或划痕的能力称为硬度
旭日西尔沃热处理工序
我们公司热处理车间有两台炉子， 结构原理都是一样的，每台炉子 都是相同的工艺：
பைடு நூலகம்淬火
清洗
回火
淬火热处理
整个淬火过程都是在隔绝空气的 情况下进行的，炉门口酒精火焰 就是起隔绝空气作用的，炉子里 面是没有燃烧的。如果火焰太小 甚至熄灭，那会使空气进入炉子， 是产品氧化、脱碳。 清洗:清洗这道工序很简单， 就是把油槽提升机提上来 的带油 产品洗干净。
专业术语
A1表示加热是珠光体向奥氏体，或冷却 时奥氏体向珠光体 转化的温度一般情况 下，固态相变是都有不同程度的过 热或 过冷度，因此为与平衡条件下的相变点 相区分，而 将在加热是实际的A1称为 Ac1，冷却是实际的A1称Ar1
回火按温度不同分以下三种： 低温回火（＜250℃） 中温回火（250—500℃） 高温回火（＞500℃） 我们公司的回火是低温回火。 回火的目的是减小淬火应力和脆性，保持 淬火后的高硬度和耐磨性。
氧化 氧化——是指金属加热时，介质中的氧、二 氧化碳和水蒸气与金属反应生成氧化物的过 程。加热温度过高，保温时间越长，氧化现 象越明显。脱碳是指加热时由于介质和钢铁 表层碳的作用，表层含碳量降低的现象，加 热时间越长，脱碳越严重。氧化和脱碳使钢 材损耗，降低工件表层硬度、耐磨性和疲劳 强度，增加淬火开裂倾向。为防止氧化和脱 碳，常采用可控气氛热处理，我们公司就是 用酒精燃烧来控制的。另外，还应正确控制 加热温度和保温时间。
（宁波旭日希尔沃轴承有限公司热处理工序） 讲师：严志明
专业术语
热处理是指采用适当方式对金属材料或 工件进行加热、 保温和冷却，以获得预 期组织结构与性能的工艺方法。
退火-----是将钢件加热到适当温度，保温 一定间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 正火-----将钢件加热到奥氏体化后在空气 中冷却的工艺。
专业术语
应力：材料在任一时刻所受的力除以横截面
积之商
硬度（hardness）：材料抵抗局部变形，特
别是塑性变 形、压痕或划痕的能力称为硬度
旭日西尔沃热处理工序
我们公司热处理车间有两台炉子， 结构原理都是一样的，每台炉子 都是相同的工艺：
பைடு நூலகம்淬火
清洗
回火
淬火热处理
整个淬火过程都是在隔绝空气的 情况下进行的，炉门口酒精火焰 就是起隔绝空气作用的，炉子里 面是没有燃烧的。如果火焰太小 甚至熄灭，那会使空气进入炉子， 是产品氧化、脱碳。 清洗:清洗这道工序很简单， 就是把油槽提升机提上来 的带油 产品洗干净。
专业术语
A1表示加热是珠光体向奥氏体，或冷却 时奥氏体向珠光体 转化的温度一般情况 下，固态相变是都有不同程度的过 热或 过冷度，因此为与平衡条件下的相变点 相区分，而 将在加热是实际的A1称为 Ac1，冷却是实际的A1称Ar1
回火按温度不同分以下三种： 低温回火（＜250℃） 中温回火（250—500℃） 高温回火（＞500℃） 我们公司的回火是低温回火。 回火的目的是减小淬火应力和脆性，保持 淬火后的高硬度和耐磨性。
氧化 氧化——是指金属加热时，介质中的氧、二 氧化碳和水蒸气与金属反应生成氧化物的过 程。加热温度过高，保温时间越长，氧化现 象越明显。脱碳是指加热时由于介质和钢铁 表层碳的作用，表层含碳量降低的现象，加 热时间越长，脱碳越严重。氧化和脱碳使钢 材损耗，降低工件表层硬度、耐磨性和疲劳 强度，增加淬火开裂倾向。为防止氧化和脱 碳，常采用可控气氛热处理，我们公司就是 用酒精燃烧来控制的。另外，还应正确控制 加热温度和保温时间。
钢的热处理工艺PPT培训课件
钢的热处理工艺培训课件
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
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简化的平衡相图
1. 共析钢
A、结晶过程
B、 显微组织
2. 亚共析钢 A、结晶过程
B、 显微组织 P+F
3.过共析钢
A、结晶过程
B、 显微组织 P+Fe3C
4.亚共晶白口铸铁
A、结晶过程
B、 显微组织 莱氏体
渗碳体 珠光体
5.过共晶白口铸铁
A、结晶过程
B、显微组织
莱氏体
渗碳体
一、热处理的工艺方法
它毛坯的预备热处理。
(1)降低硬度，以利于切削加工或其它种类加工； (2)细化晶粒，提高钢的塑性和韧性； (3)消除内应力，并为淬火工序作好准备。
根据退火的具体目的不同，工艺方法有： (1)完全退火 (2)球化退火 (3)低温退火
退火过程中的组织变化
(1)完全退火
• 概念：
将亚共析钢加热到Ac３以上30～50℃，保温后缓慢冷却。为了提高 生产率，也可在缓慢冷却到500℃以下时从炉内取出，使其在空气 中冷却到室温。
§2-1 钢的热处理
• 热处理（heat treatment）
将钢在固态下，通过适当的 温 度 方式进行加热、保温和冷却， 以改变材料内部组织结构， 从而改善材料性能（工艺性 能和使用性能）的一种工艺 方法。 • 热处理起作用的主要因素： 时间、温度和冷却速度
保温 加热
临界温度
冷却
时间
热处理工艺曲线
注：在球化退火时奥氏化是“不完全”的，只是片状珠光体转变成奥氏体，及少量过剩 碳化物溶解。因此，它不能消除网状碳化物，如过共析钢有网状碳化物存在，则在球 化退火前须先进行正火，将其消除，才能保证球化退火正常进行。
(3)低温退火
概念：
它是将钢加热到Ac1以下，保温后缓冷。由于加热温度低于临界温度，因而钢未发 生组织转变。
注意：必须严格控制退火加热温度，若加热温度过高，则奥氏体晶 粒将急剧长大，冷却后仍然是粗大晶粒。
(2)球化退火
－－主要用于过共析钢锻件
球化退火的目的
• 降低硬度，改善切削加工性，并为淬火作好准备。 • 过共析钢经过锻造以后，其珠光体晶粒粗大，且存有少量网状二次渗 碳体，致使硬度高、脆性大，进行切削加工时易磨损刀具，淬火时容 易产生裂纹和变形，这些问题可通过球化退火予以解决。
二、热处理工艺的依据
• 铁碳合金状态图
大多数热处理是要将钢加热 到临界温度以上，使原有组 织转变为均匀的奥氏体后， 再以不同的冷却方式转变成 不同的组织，并获得所需要 的性能。
铁碳合金状态图中组织转变的临界温度 曲线A1、A3、Acm，是在极其缓慢地加 热或冷却条件下测定出来的，而在热处 理中的加热和冷却大多不是极其缓慢的， 故实际转变温度比状态图上的临界温度
有一定的滞后现象，也就是通常所说的
需要有一定的过热或过冷，转变才能充 分进行。为了便于热处理时使用铁碳合 金状态图，通常将加热时实际临界温度 的位置用Ac1、Ac3、Accm表示；将冷却
时实际临界温度的位置用Ar1、Ar3、
Arcm表示，
§ 4－ 1
退火和正火
一、退火 （annealing） 退火是将钢加热、保温，然后随炉冷却 或埋人灰中使其缓慢冷却，以获得接近平 衡组织的热处理工艺。 退火的目的：退火主要用于铸件、锻件、焊件及其
金属材料热处理基础知识
黄胜洲 2012-04-25
§1-1
热处理概况
•热处理与其加工方法特点： 它只改变金属材料的组织和性能，而不改变其形状和尺寸。 • 热处理的作用日趋重要： 因为现代机器制造对金属材料的性能不断提出更高的要求，如果完 全依赖原材料的原始性能来满足这些要求，常常是不经济的，甚至 是不可能的。热处理可提高零件的强度、硬度、韧性、弹性，同时， 还可改善毛坯或原材料切削性能，使之易于加工。热处理是改善原 材料或毛坯的工艺性能、保证产品质量、延长使用寿命、挖掘材料 潜力不可缺少的工艺方法。 •热处理在机械制造业中的应用日益广泛。 •在机床制造中要进行热处理的零件占60％～70％； •在汽车、拖拉机制造中占70％～80％； •在各类工具(刃具、模具、量具等)和滚动轴承制造中，100％的需 要进行热处理。
§3-1
铁碳合金的基本组织
铁 碳含量＞2%--弱而脆 铁素体—碳熔于α铁或δ铁中的固量 0.02%-2%
奥氏体—碳熔于γ铁中的固溶体 A
渗碳体—铁碳金属化合物含碳6.67% Fe3C
§3-2
Fe-Fe3C的平衡相图
• (1)C点 共晶点 含碳量为4.3%的合金熔热冷至此点时，在恒温下发 生共晶转变。 • (2)S点 共析点 含碳量为0.77%的合金熔热冷至此点时，在恒温下 发生共析转变。 • (3)ABCD线 液相线 • (4)AHJECF线 固相线。 • (5)GS线 又称A3线，从奥氏体中析出铁索体的曲线，相变 时， 奥氏体成分沿此线向S点变化。 • (6)ES线 又称Acm线，碳在奥氏体中固溶线，其最大溶解度是 1148℃时的2.11%(E点)。奥氏体冷至此线开始析出Fe3C，称为二次 渗碳体，记为Fe3CⅡ，以区别于从液体中直接结晶出的一次渗碳体 。 • (7)PQ线 碳在铁索体中固溶线，其最大溶解度是727℃时的0.02％(P 点)。铁索体冷至此线时将析出二次相Fe3C，称三次渗碳体。
• 完全退火主要用途：
铸钢件和重要锻件，有时也用于淬火返修件。
因为铸钢件铸态下晶粒粗大，塑性、韧性较低；锻件因锻造时变形不均匀，外部和内部温 差大，致使晶粒和组织不均，且有内应力，故硬度偏高，塑性、韧性不足，容易产生裂纹 和变形。上述问题可通过完全退火来解决。
• 完全退火的原理：
钢件被加热到Ac3以上时，呈完全奥氏体状态。由于初始形成的奥 氏体晶粒非常细小，待经过Ar3线缓慢冷却时，通过“重结晶”使 钢件获得细小晶粒，并消除了内应力。
球化退火的原理
• 球化退火时，将钢加热到Ac1以上20～30℃，此时，初始形成的奥氏 体内及其晶界上尚存有少量未完全溶解的渗碳体。在随后的冷却过程 中，从奥氏体中经共析反应析出的渗碳体以未溶渗碳体为晶核，呈球 状析出，分布在铁素体基体之上，这种组织称为球化体。它是人们对 淬火前过共析钢最期望的组织，因为车削片状珠光体时，容易磨损刀 具，而球状珠光体硬度低，节省刀具。