热加工车间热处理工培训讲义
热处理基本知识培训
热处理基本知识培训1、常用的淬火方式有哪些，说明不同淬火方式的使用原则？单液淬火——在淬火介质中冷却到底部的过程，单液淬火组织的应力热应力比较大，淬火变形大。
二液淬火——目的：在650～Ms之间快速冷却，使V>Vc，在Ms以下缓慢冷却以减轻组织应力。
碳钢：先水后油。
合金钢：先空气后油。
分级淬火——在一定温度下取出工件，使工件内外温度均匀，然后空冷的工艺。
空冷时出现M相，内应力较小时发生阶梯淬火。
奥氏体回火——指在贝氏体温度区等温温度，发生贝氏体相变，内应力减小，变形小。
淬火方法选择的原则应尽可能兼顾性能要求和淬火应力，避免淬火变形和开裂。
2、化学气相沉积与物理气象沉积技术有什么区别，主要应用领域是什么？化学气象沉积主要是CVD方法。
含有涂层材料元素的反应介质在较低温度下汽化，然后送入高温反应室与工件表面接触，产生高温化学反应，析出的合金或金属及其化合物工件上表面形成涂层。
CVD法的主要特点：（1）可以沉积各种结晶或无定形无机薄膜材料。
（2）纯度高，集体力量强。
（3)沉积层致密，孔隙少。
（4）均匀性好，设备和工艺简单。
（5)反应温度高。
应用：钢铁、硬质合金、有色金属、无机非金属等表面各种应用的薄膜，主要有绝缘体薄膜、半导体薄膜、导体和超导薄膜、耐腐蚀薄膜等。
物理气象沉积：将气态物质直接在工件表面沉积成固体薄膜的过程称为PVD法。
基本方法有真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀三种。
应用：耐磨涂层、耐热涂层、耐腐蚀涂层、润滑涂层、功能涂层装饰涂层。
3、解释疲劳断口的微观形态和宏观形态。
显微：是在显微电子显微镜下观察到的条状图案，称为疲劳条或疲劳辉光，疲劳条具有延展性和脆性。
疲劳条有一定的间距，在某些条件下，每个条纹对应一个应力循环。
宏观：其他情况下具有脆性断裂特性，肉眼看不到宏观变形。
典型的疲劳断裂由裂纹源区、裂纹扩展区和最终瞬时断裂区组成，疲劳源面积小而平坦，有时为明亮的镜面，裂纹扩展区为河滩或贝壳纹，部分节距不同的疲劳源为中心平行弧线，瞬时断裂带的微观形状取材料的特征载荷模式和尺寸，可以是酒窝或准解离、沿晶体断裂解离或混合形状。
钢的热处理(车间培训)
◆ 奥氏体晶粒细小，则其转变产物的晶粒也较细小，其性能也较好；反之，转 变产物的晶粒则粗大，其性能则较差。
◆ 将钢加热到临界点以上时，刚形成的奥氏体晶粒都很细小。如果继续升温或 延长保温时间，便会引起奥氏体晶粒长大。
◆ 生产中常采用以下措施来控制奥氏体晶粒的长大。 1 2）选用含有合金元素的钢——大多数合金元素，如Cr、W、Mo、V、Ti、Nb、
等，在钢材中均可以形成难溶于奥氏体的碳化物，分布在晶粒边界上，阻碍奥氏 体晶粒长大。
3） 合理选择钢却到临界
点以下的某一温度区间内等温保持 时，过冷奥氏体发生的相变。
➢ 采用不同的冷却方法，冷却速度不同，奥氏体在不通过冷度下转变后的组织 和性能不同。
第四节 退火和正火
退火与正火是钢材常用的两种基本热处理工艺方法，主要用来热处理钢制毛坯 件，为以后切削加工和最终热处理做组织准备，因此，退火与正火通常又称为预 备热处理。对一般铸件、焊件以及性能要求不高的工件来讲，退火和正火也可作
一、退火
◇ 退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 ◇ 目的是消除钢材内应力；降低钢材硬度，提高钢材塑性；细化钢材组织，均 匀钢材成分，为最终热处理做好组织准备。 ◇ 根据钢材化学成分和退火目的不同，退火通常分为：完全退火、球化退火、 去应力退火、扩散退火和再结晶退火等。
二、回火方法及其应用
1. • 低温回火温度范围是在250℃以下。 • 经低温回火后组织为回火马氏体（M′）。 • 低温回火后硬度一般为58～62HRC。 • 主要用于高碳钢、合金工具钢制造的刃具、量具、冷作模具、滚动轴承及渗 碳件、表面淬火件等。 2.中温回火 • 中温回火温度范围是在250℃～450℃。 • 淬火钢经中温回火后组织为回火托氏体（T ′）。 • 中温回火后硬度一般为35～50HRC。 • 主要用于处理弹性元件，如各种卷簧、板簧、弹簧钢丝等。
热处理培训资料
将金属材料加热到固溶温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得过饱和固溶体。
等温时效处理
将金属材料加热到一定温度范围，保温一定时间，然后将其移至较低温度范围并保持一定时间，以改善其力学性能和耐腐蚀性能。
高温时效处理
将金属材料加热到较高温度，保温一定时间，然后缓慢冷却以改善金属材料的组织和性能。
机械制造业
钢铁行业
有色金属行业
电子产品制造
在钢铁行业中，热处理主要应用于提高钢铁材料的硬度、耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等方面。
在有色金属行业中，热处理主要应用于调整有色金属及其合金的物理和机械性能。
在电子产品制造中，热处理是芯片制造过程中的重要环节之一，可确保芯片的可靠性和稳定性。
04
热处理安全与环保
退火工艺
定义
退火工艺广泛应用于各种金属材料，如钢、铝合金、铜合金等，旨在消除内应力、提高塑性温一定时间，然后以适当速度冷却到室温。
工艺流程
应用场景
淬火工艺主要用于工具、模具、齿轮等耐磨零件的制造。
定义
淬火是一种将金属材料加热到临界点以上，然后迅速冷却以获得高硬度和高耐磨性的热处理工艺。
参考文献1
参考文献2
参考文献3
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热处理培训资料
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目录
热处理基础热处理工艺热处理应用热处理安全与环保热处理发展与趋势参考资料
01
热处理基础
热处理是通过控制加热、保温和冷却等过程，改变金属材料的内部结构，以达到所需的性能和外观的过程。
热处理定义
热处理培训资料
热处理是通过改变材料的组织结构从而大幅度改变材料性 能的工艺环节，是提高产品的内在质量、保证整机使用性能和 可靠性的关键。在制造业中有着十分重要的作用。
热处理工艺方法有：正火、退火、淬火、渗碳、氮化、高 频感应加热淬火、离子氮化。为了实现以上工艺，我们配备的 设备有：电阻炉、多用炉、真空炉、盐浴炉、高频感应设备、 气体氮化炉、固溶炉、及各种冷却设备等。
金属热处理是在固态下将金属和合金加热到一定温度，保 温一段时间，然后以冷却速度冷却，通过加热速度、保温温度、 保温时间和冷却速度四个基本要素有机配合，使金属和合金内 部组织结构发生转变，从而获得一定性能的工艺方法。
金属热处理工艺分类
热 处 理
整体热处理 表面热处理
退火 正火 淬火 回火
感应加热淬火 火焰表面加热淬火
15～20 20～25
40～64 64～96
163～220 210～250
组织
索氏体+铁素体 回火索氏体
表面热处理
定义： 通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工 艺。表面淬火是表面热处理的主要内容，其目的是获得高硬度的表 面层和有利的内应力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。
退火
扩散退火 用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发 生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温， 待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
去应力退火 用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形 成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消 除内应力。
与退火相比： 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。 对于含碳量低于0.25%的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便 于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～ 0.5%的中碳钢，正火后也可以满足切削加工的要求。
热处理工人培训讲义
磁性材料等等。
第一节 我国钢种是怎样分类的（续）
3、按冶金质量分类 3.1、普通钢 这类钢杂质元素较多，其中磷和硫的含 量分别被限制在0.045~0.085% 与.055~0.065%的范围内。主要用于建 筑结构件和要求不太高的零件 3.2、优质钢 这类钢含杂质元素相对较少，其中磷和 硫分别限制在.030~0.040% 与.030~0.045%的范围内。主要用于机 械零件和工具方面。其中包括优质碳素 钢、低合金和中合金结构钢，如弹簧钢、 工具钢、模具钢、渗碳钢等。 3.3、高级优质钢 这类钢杂质元素极少，其中磷、硫含量 分别被限制在0.027~0.035% 与.020~0.030%范围内。主要用于组重 要的零件和工具。其包括滚动轴承钢、 高合金钢。
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位置
头 尾 尾 尾 尾 中 中 头 头 头 头 尾 尾 头 头 尾 尾 尾 位置 尾 头 头 头 头 头 头 头 尾 尾 尾 尾 头
1.
按用途分类 根据用途不同，通常把钢分为三类： 2.1 结构钢------有碳素结构钢和合金 结构钢之分。这类钢含碳量一般 不超过0.7%。主要用来制造建筑 结构件和各种机械零件。可分为 飞机用钢、汽车拖拉机用钢、机 床用钢、弹簧用钢、轴承钢。渗 碳用钢、调质钢等等。 2.2 工具钢------有碳素工具钢和合金 工具钢之分。这类钢含碳量一般 大0.7%。主要用来制造切削工具、 量具、模具。故通常又分为刃具 钢、量具钢、模具钢等等。 2.3 特殊钢------这类钢具有特殊的理 化或机械性能。用于制造具有特 殊要求和性能的零件。如不锈钢、 耐热钢、耐酸钢、耐磨钢、电热合金、
热处理工培训教材
热处理工培训教材一、钢的化学热处理钢的化学热处理是指将工件置于一定的化学介质中，加热至某一特定温度并保温，使介质分解出所需的化学元素的活性原子与钢表面相互作用，经吸附、渗入到钢的内部，再经扩散或反应扩散，以达到改变钢的表层化学成分、组织和性能的工艺技术。
最常见应用最广泛的化学热处理包括：渗碳、氮化、碳氮共渗。
（一）渗碳渗碳是将钢件置于具有足够碳势的介质中加热到奥氏体状态并保温，使其表层形成一个富碳层的热处理工艺。
根据所使用的介质的物理状态，可以将渗碳分为气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳三类。
我们车间所使用的渗碳类别为：气体渗碳。
是利用甲醇作为载气体煤油在高温下分解出来含C气体，使炉内气氛达到渗碳要求。
渗碳后可使钢具有高硬度、高强度和高耐磨性，又具备高的耐冲击性能，并且抗疲劳性能很高。
渗碳的过程一般分为排气、强渗、扩散、降温四个阶段。
影响渗碳质量的因素包括：温度、保温时间、碳势、炉压。
（二）碳氮共渗碳氮共渗是将工件置于含有活性[N]、[C]原子的气氛中，使两种原子共同渗入到钢的表面，而使得钢表面成分、组织与性能同时改变的热处理技术。
碳氮共渗与渗碳比较，其耐磨性、渗层回火稳定性及抗疲劳强度有进一步提高。
因此，对于渗层深度要求较浅，或对耐磨性及疲劳性能要求更高的渗碳件，采用碳氮共渗更适宜。
（三）氮化氮化是将氮渗入钢件表面，以提高其硬度、耐磨性和疲劳强度的一种化学热处理方法，又称渗氮。
其目的在于较大幅度地提高工件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性。
二、普通热处理普通热处理根据操作方法的不同可把热处理分为退火、正火、淬火、回火及表面热处理五种工艺方法。
（一）淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却的一种工艺过程。
一般来说，淬火后还必须有回火与之相配合，以达到下列目的：①提高硬度和耐磨性；如刃具、量具、磨具等；②提高强韧性；如各种机器零件；③提高硬磁性；如用高碳钢和磁钢制的永久磁铁；④提高弹性；如各种弹簧；⑤提高耐蚀性；如不锈钢和耐热钢。
热处理有关知识培训
图纸技术要求
技术要求
图纸 中热 处理 要求
1. 退火及正火只注明处理类型而不要求具体参 数，处理结果因所选材料有所变化，必要 时可以注明基体硬度范围。
2. 调质处理不需要求热处理参数，只注明最 终硬度（回火后硬度），按KES热处理代号 查得硬度为“表面到1/4R处的硬度”一栏。 3. 淬火回火要求表面硬度范围应控制在5~8个 HRC以内，具体可参照Q/STB30.002标准。
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二、回火种类及应用 1、低温回火（150~250℃ ） 组织：回火M —— 极细ε碳化物 + 过饱和α相 目的：↓内应力，↓脆性，保持高硬度和耐磨性 58~64 HRC 适用：工具、量具、模具、滚动轴承、渗碳件、表面淬火件。 2、中温回火（350~500℃ ） 组织：回火T —— 针状 F + 极细 Fe3C 目的：获得高σb ，σe 30~50 HRC 适用：弹簧。 3、高温回火（500~650℃ ） 组织：回火S —— 块状 F + 粒状 Fe3C 目的：获得良好的综合机械性能 25~35 HRC 适用：轴，齿轮，螺栓等重要结构件 —— 中碳钢 回火硬度主要取决于回火温度和回火时间 淬火 + 高温回火 = 调质 45钢调质与正火性能比较： 正火 —— S —— Fe3C为片状 调质 —— 回火S —— Fe3C为粒状 ——综合机械性能好 同一钢种调质后的硬度与正火相当，但塑性、韧性更好
正火与退火
• 正火与退火相比，冷却速度大，所形成的组织的 硬度和强度高，从加工性，低碳钢采用正火提高 硬度，高碳钢采用退火，降低硬度。从经济上考 虑，正火生产周期短，成本低，操作方面，故应 优先采用正火。
热处理员工技能培训
一、金属热处理定义
金属热处理是在固态下将金属或合金加 热到一定温度，保温一定时间，然后以 一定冷却速度冷却，通过加热速度、保
温温度、保温时间和冷却速度四个基本 要素的有机配合，使金属或合金内部组 织结构发生转变，从而获得一定性能的 工艺方法。
二、金属热处理工艺分类
（2）中温回火：250-500℃，使工件得到较好的弹性、韧性 及相应的硬度，一般适用于中硬度的零件、弹簧等。
（3）高温回火：500-700℃，用以获得较高的综合力学性能， 还可以作为淬火工件返修前的热处理工艺。
注：调质：淬火+高温回火，能得到良好的综合力学性能，足 够的强度和较高韧性。 调质钢与正火钢相比，不仅强度高，而且韧性、塑形好，因 此调质处理以后的钢力学性能要好于正火后的刚，所以对于一 些重要的零件均采用调质处理。
淬火后硬度（HRC） 49-50 58-59 >55 >55 >57 >56 >55
2.4 回火 2.4.1 定义
回火——是将工件淬硬后，为了降低钢的脆性， 在加热到Ac1点以下某一温度，保温一定的时间，然 后冷却到室温的工艺。
2.4 回火 2.4.2 分类
回火的分类：
（1）低温回火：150-250℃，稳定组织，以得到高的硬度与 耐磨性。
2.3 淬火 2.3.4 常用钢的正火、淬火参数
钢号 35 45 40Cr 35CrMo 42CrMo 38CrMoAl 40CrNiMoA
正火温度 840-890 830-860 850-870 830-860 830-850 930-970 890-920
淬火温度 850-890 820-860 830-860 850-870 840-860 930-950 840-860
热处理培训课件
《热处理培训》
•12
热处理常见质量问题
过热——是指工件加热温度偏 高使晶粒过度长大，力学性能显 著下降的现象。过热可用正火消 除。
过烧——是指加热温度过高， 致使晶界氧化和部分熔化的现象。 过烧的产品无法挽救，只能报废。
《热处理培训》
•13
热处理常见质量问题 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。
•《热处理培训》
•14
热处理常见质量问题
变形
热处理时工件形状和尺寸发生的 变化称为变形。变形很难避免， 通常是将变形量控制在允许范围 内。开裂是不允许的，工件开裂 后只能报废。
《热处理培训》
•15
❖ 变形和开裂是由应力引起的。应力分为热应 力和相变应力。热应力是指加热和冷却时， 由于不同部位出现温差而导致热胀和冷缩不 均匀所产生的应力；相变应力是指热处理过 程中由于工件不同部位组织转变不同步而产 生的应力。热应力和相变应力是同时存在的， 当两种应力综合作用超过超过材料的屈服点 时，工件发生变形，超过抗拉强度时，产生 开裂。
•《热处理培训》
•4
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：
淬火清洗回火来自《热处理培训》•5
热处理技术培训
热处理技术培训提纲前言一、什么是热处理“钢的热处理”就是将钢件（固态的金属和合金）在一定的介质中加热、保温和冷却以改变其整体或表面的组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。
（简述历史上的热处理）二、培训的目的要求：学员应逐步掌握以下六条内容：1．在机械制造中，热处理是影响产品内在质量的重要过程（工序）,是特殊过程。
干好热处理要具备：（1）责任心。
（2）技术。
（3）经验。
2．影响热处理质量的主要因素：（1）原材料及辅料。
（2）工艺、工装、设备。
（3）监控手段。
（4）检验和试验。
（5）相关加工过程的配合。
（6）操作技能等。
3, 找出原因，提出改进和预防措施。
4．在基本理论指导下操作，从实践中自己总结经验，逐步提高理论水平和实际操作水平。
5．熟练地掌握各种设备，包括辅助设施、工装、检测、监控设施的安全操作。
预防人身和设备事故的发生。
6．结合产品实际，探讨新工艺、新方法，以达到提高质量（或稳定质量），降低成本的目的。
三、主要学习内容：（1）内在质量的重要标志——机械性能。
（2）钢铁内部结构。
（3）热处理方法。
（详细内容见培训大纲） 讲课、议论、实验、实践相结合。
第一章 金属材料的机械性能引子：锁接头（标准）、钻杆接头（图纸）内在质量要求：金属材料的机械性能是指金属材料（工件）在各种不同性质的外力作用下所表现出来的抵抗能力。
这些性能指标是机械设计、选择材料、工艺评定及检验的主要依据。
常用的机械性能有：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳等。
代用性能指标§1. 强度材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
由于外力的不同而分为拉伸（σb ）、压缩（σbc ）、弯曲（σbb ）扭转、剪切等。
通常指抗拉强度。
一、抗拉强度（强度极限）材料在拉力作用下，断裂前所承受的最大负荷与材料断面积的比值，称为抗拉强度。
或者说，材料在拉力作用下断裂前所承受的最大拉应力叫抗拉强度。
用σb 表示。
单位MPa 。
σb =S F （Mpa ） 式中：0F ——拉断试样的最大负荷，N 0S ——试样原始截面积，mm 2 例如：45钢正火后做成Ф10拉伸试样σs 或σ0。
热处理工技能职称考试培训讲义
4、什么是钢的组织应力？ 答：钢在发生相变时，由于不同组织的比容不同，因而必然发生 比容的变化。如果工件表面和心部同时进行转变，那么工件内外 同时发生同样程度的胀缩，不会造成内应力，但是，由于内外存 在着温度差，因而表面先转变而心部后转变，这样内外比容不同， 就造成了内应力，这种由组织转变的不同时而产生的内应力称为 组织应力。 5、简述工件产生裂纹的原因？ 答：（1）由于冶金的原材料造成的裂纹产生原因如下 ①钢锭冷凝时存在的夹杂，疏松经热加工心部产生网状裂纹或表 面皮下细微裂纹。 ②由于气泡存在，轧制时易在表层中形成皮下裂纹。 ③由于氢的存在，易于在内部纵向产生很亮的白点，横向呈短裂 纹。 ④轧制、锻造时产生纵向裂纹、方向平直深度较大，断面呈灰黑 色，原因同①。 （2）淬火过程其原因如下： ①淬火温度过高，产生过热、晶粒粗大而产生裂纹。 ②表面脱碳引起淬火过程中产生表面拉应力而产生裂纹。
③冷却速度过大，如水淬时，表面形成拉应力而产生裂纹。 ④冷却水温度过高。如水温高于100℃时，热应力减少表面呈 拉应力而产生裂纹。 （3）磨削裂纹：磨削时由于温度升高工件在100℃、300℃分别发 生两次收缩，这是淬火马氏体组织再受热时的收缩，这种收缩 发生在极薄的表面，基本仍处于原来的膨胀状态，这种收缩时 承受的拉应力而产生裂纹。 （4）回火不及时而产生裂纹。 （5）过量磨削时（磨削速度过大而产生高热）由于温度高使工件 局部奥氏体遇冷却液则产生马氏体，产生裂纹。 （6）应用回火矫平时，在低温状态下加压过早造成压裂。 6、为提高钢抗蚀性，可以采取哪些方式？ 答： ①向钢中加入合金元素（如：铬、硅、铝），使其表面形成致密 的氧化物防护层。 ②向钢中加入合金元素（主要是铬），提高钢的电极电位。 ③减少或消除钢中的应力、组织、成分不均一现象。
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。
热处理生产知识培训
金属屑飞入眼球，经两次手术，才保住眼睛，但 视力已大大下降。 • 原因分析：作业过程中未按规定佩戴劳保眼镜。 • 教训：劳保用品不是我们的负担，是我们的保护 神。
第45页
八、经验和教训（part2:工伤类）
• ９、砂轮致死
• 过程描述：某员工用砂轮磨工件，砂轮突然破碎， 一碎片穿过该员工咽喉，致其当场死亡。
热处理 生产知识培训
1
目录 一 热处理分类介绍 二 热处理工艺流程 三 热处理车间的特殊性 四 热处理质量控制要领 五 热处理成本控制要领 六 热处理安全控制要领 七 多用炉生产线简介 八 经验与教训
第2页
一、热处理分类介绍
什么是热处理？
热处理是通过钢在固态下的加热、保温和 冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能 的工艺方法。
第30页
八、经验和教训（part 1:品质类）
• 2、连续发生工件硬度不足质量事故 • 过程描述：一台多用炉连续出现硬度不足现象，
经查温度、碳势、及工艺过程均未发现异常，设 备无故障报警。 • 原因分析：经查发现后室风扇不转，造成炉内实 际碳势不均，影响渗碳质量。 • 教训：设计过程中考虑异常情况，减少缺陷，相 关人员加强分析、解决问题的能力。
渗碳 渗氮 碳氮共渗 其它
第5页
一、热处理分类介绍
• 常用热处理设备:
• 多用炉、连续炉、转底炉、 • 淬火压床、抛丸机、强力抛丸机、 • 校直机、高频淬火机、真空炉
第6页
二、热处理工艺流程
前清洗——渗碳——淬火——后清洗——回 火——抛丸 前清洗——渗碳——限形淬火——后清洗— —回火——抛丸 前清洗——渗碳——淬火——后清洗——回 火——强化抛丸
热处理工培训课件
使加热器与焊件表面贴紧，并采用钢带、铁丝或专用夹具等固定。
注 意
当用绳形加热器对管道进行预热时，坡口两侧布置的加热器 应对称，加热器的缠绕圈数、缠绕密度应尽可能相同。
加热器安装
2、预热 1）预热方法 可采用火焰加热、电阻加热。公称直径150mm或名义壁厚20mm 以上管道预热宜采用电阻加热法。加热应在坡口两侧均匀进行。 2）预热范围 预热加热带宽度最小范围宜为坡口中心两侧各不小于壁厚的5倍，且 不应小于100mm。 3）保温要求
电阻加热时，加热宽度及以外100mm范围应保温，持续加热时，加热
一、术语和定义
1、焊接热处理 对管道焊接接头的预热、后热和焊后热处理过程的统称。 2、均温带 要求管道在整个壁厚范围内达到规定的热处理温度的最小宽度，包 括焊缝、热影响区及其相邻母 材。 3、加热带 为保证均温带能够达到规定的热处理温度而需对管道实施加热的最 小宽度，即管道表面加热源的宽度。 4 、保温宽度 为控制管道热处理部位的轴向温度梯度符合要求而规定的保温材料 覆盖最小宽度。
DL/T 819-2002
1、焊接热处理
火力发电厂 焊接热处理技术规程
在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热到一定的温 度，保温一定的时间，然后以适当的速度冷却下来，以改善工件的焊接工艺 性能和力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。焊接热处理 包括预热、后热和焊后热处理。 2、均温范围：
三、焊接热处理设备和材料 1、焊接热处理设备和保温材料应有产品质量证明文件。 2、焊接热处理电加热设备系统应包括控制系统、电加热器、温度测量设备 以及辅助设备、材料。 3、控制系统应采用程序控制器或计算机等自动化方式控制电加热过程，显 示装置宜有冷端温度自动补偿装置。 4、电加热器可采用履带式、绳状、指状和抱合式陶瓷电阻加热器。 5、温度测量设备可采用热电偶、接触式测温仪、非接触式光学或电子测温 仪器，测量范围、精度均应满足工艺要求，并在检定有效期内使用。 6、电加热时，控制系统显示的温度应与自动记录仪记录的温度一致。 7、保温材料性能应满足工艺和环保要求，不得含有对管道有害的元素与杂 质。
热处理基础知识培训课件(2)
杂质元素对钢性能的影响
• 锰的影响 • 锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的。
锰的脱氧能力比较好，能清除钢中的FeO, 降低钢的脆性.锰还能与硫化合成MnS，减 轻硫的有害作用，改善钢的热加工性能。 在室温下，锰大部分溶于铁素体中，形成 置换固溶体，对钢有一定的强化作用。在 钢中作为杂质元素时其含量小于百分之零 点八，是一种有益元素。
保温时间：为了使工件内外各部分均完成 组 织变化，碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化， 就必须在淬火加热温度到达后保温一定时间， 即保温时间。工件的淬火保温时间与工件化学 成分，原始组织、形状尺寸、加热设备和装炉 量都有关。
也可根据公式计算得出：τ=akD 其中 τ---保温时间（MIN）；
a ---加热保温系数（MIN/MM）； k ---工件装炉系数；
二、常用合金元素在钢中的作用
• 2.5铝（Aluminium）：铝在钢中易与氧结合产 生氧化铝，为极有效之强脱氧剂，也可使钢材之 结晶微细化。以铝脱氧的钢材一般均在材质称呼 上加上一“A”字以与矽脱氧钢作区分。例如 1008A、1012A等。
二次硬化
• 一些含有较多Mo、W、V、Cr等碳化物 形成元素的合金钢淬火后在500-600度回 火时硬度不下降反而上升的现象称为二 次硬化，产生原因有两面。一是淬火钢 在该回火温度范围回火时析出大量硬度 高、弥散度较大且非常稳定的特殊碳化 物；二是这类钢淬火时形成的大量残余 奥氏休在高温回火后的冷却过程中转变 为马氏体。
二、常用合金元素在钢中的作用
• 2.2铬（Chromium）：铬可增加钢材的耐 蚀性，硬化能和强度及高碳钢材之耐磨性， 同时在高温状况下仍可保持强度。一般铬 钢较硬脆，同时热处理回火脆性明显。
二、常用合金元素在钢中的作用
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热处理操作工培训讲义（热加工车间）-、热处理基础知识。
1、铁、碳平衡图：用以温度为纵坐标，以碳含量为横坐标的图解方法，表示在接近平衡或亚稳条件下，以铁碳为单元组成的合金，在不同温度下相与相之间关系的图称为铁碳平衡图，也称铁碳相图。
它是研究铁碳合金的基础，利用铁碳平衡图的基本知识，可以确定各种成分铁碳合金的组织、性能与温度的关系，也是制定热处理工艺的重要依据。
2、钢的奥氏体连续冷却转变曲线钢的奥氏体连续冷却转变曲线，又称为CCT曲线，是用于描述在连续冷却过程中，过冷奥氏体所发生的各种转变时间、产物与转变量间的关系的曲线。
大多数热处理工艺都是在连续冷却的情况下进行的，因此测定和了解钢的连续冷却转变曲线具有更重要的实际意义。
3、什么是热处理：钢的热处理是将金属的半成品或成品加热到一定温度，并在此温度下保持一定时间，然后以不同的冷却速度冷却下来，以获得所需要的显微组织和性能的工艺过程。
热处理过程一般都要经过加热、保温和冷却三个阶段。
它不改变金属成材或零件的形状和尺寸，而是通过改变金属的内部组织，从而改善金属的性能，提高钢材的使用价值，满足各种使用要求，并因此而节省钢材及延长使用寿命。
钢的热处理按其目的和工艺过程的不同，通常分为普通热处理和表面热处理两大类。
普通热处理包括退火、正火、淬火、回火、调质、时效、固溶处理及冷处理等；表面热处理包括表面淬火和表面化学热处理等。
4、钢的热处理基本工艺。
退火：将钢加热到临界点以上30-50℃，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的一种热处理操作称为退火，表示方法为Th。
它的主要目的是：1、降低硬度，提高塑性和韧性，改善加工性能；2、消除内应力；3、细化晶粒，提高钢的力学性能；4、改善内部组织，为淬火做准备。
正火：把钢加热到A c3或Acm以上30-50℃，使钢全部奥氏体化，并保温一段时间，然后在空气中冷却得到珠光体型组织的热处理操作称为正火。
（实质上是完全退火的变相形式，只不过把退火炉内缓冷改为空冷而言）。
正火表示方法为Z。
它的主要目的是：1、提高低碳钢的硬度，改善切削加工性：2、细化晶粒，改善组织，使钢得到致密的结构组织，为最后热处理做组织准备;3、消除内应力，提高低碳钢性能，作为最终热处理。
淬火：将钢加热到临界温度以上保温一定时间，使之奥氏体化并均匀化后，放入水、盐水或油中（个别材料在空气中）急冷下来的一种热处理操作称为淬火。
（淬火后的钢一般都需进行回火，以降低或消除钢件的残余应力，使淬火组织趋于稳定）。
它的主要目的是：1、通过淬火和回火获得一定的综合力学性能;2、提高钢的硬度和强度；3、提高耐磨性；4、改善钢的某些物理化学性能；5、为下一步热处理做好组织准备。
回火：把淬火后的钢重新加热到A c1（723℃）以下的温度，保温一段时间，然后在油中或空气中冷却的一种热处理操作称为回火。
随着回火温度的升高，强度和硬度下降，塑性和韧性升高。
回火时间一般为1-4h，大型工件则要根据尺寸延长时间。
回火是钢淬火后必须进行的一道工序，它的主要目的是：1、消除淬火时产生的脆性和内应力，2、提高塑性和韧性，使钢免于破裂；3、获得各种要求的力学性能；4、稳定零件的形状和尺寸。
5、获得所要求的组织和性能。
固溶处理：把钢加热到适当温度并经过相当一段时间的充分保温，使钢中的某些组成物溶解到基体里去形成均匀的固溶体，然后迅速冷却，使溶入的组成物保存在固溶体中，这种热处理工艺称为固溶处理。
它的主要目的是：1、改善钢和合金的塑性和韧性，并为进一步进行沉淀硬化处理准备条件。
2、提高奥氏体钢或合金的韧性和抗腐蚀性。
奥氏体不锈钢一般采用的就是固溶处理技术，随着核电建设的发展，我公司将大量使用奥氏体不锈钢，固溶处理技术将是我们经常采用的处理手段。
5、热处理工艺过程。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，这些过程互相衔接，不可间断。
加热：加热是热处理的重要步骤之一。
金属在加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳、过烧，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响，操作上应尽量避免之。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要手段。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得需要的组织。
保温：金属组织的转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。
冷却: 冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。
一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。
但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
6、钢的分类。
钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。
按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜含碳量＜0.6%）；高碳钢（含碳量≥0.6%）。
我公司使用的 20、20G、20g、St45.8、SA106B、SA106C、A672B70CL32等均属于低碳钢或中碳钢。
合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）；中合金钢（合金元素总含量=5%--10%）；高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
我公司经常使用的 P22、12Cr2MoG、10CrMo910、15NiCuMoNb5-6-4、WB36、12Cr1MoVG等均属于低合金钢，P91、P92、1Cr18Ni9Ti、316S、0Cr17Ni12Mo2等均属于高合金钢。
二、我公司常用钢材的性能及热处理要求。
蒸汽管道的工作条件及用钢要求：蒸汽管道包括主蒸汽管道、导汽管和再热蒸汽管道，其作用是输送高温、高压过热蒸汽。
它要求钢材具有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性；在高温下、长期运行过程中应具有相对稳定的组织；具有良好的工艺性能，特别是焊接工艺性能要好。
选材原则主要取决于工作温度，工作温度愈高，所用钢的合金元素含量愈高。
我公司常用钢材的性能及热处理要求如下：1、碳钢：碳钢主要有20、20G、20g、St45.8、SA106B、SA106C、A672B70CL32等低碳钢，其基本性能相类似。
以20G为例，一般在热轧状态下使用。
按GB5310标准要求20G钢管应进行900-930℃正火处理，当热轧管的终轧温度≥900℃时，可以代替正火。
为消除冷变形的影响，可进行600-650℃回火处理。
钢板以热轧状态供货，必要时可进行890-920℃正火。
2、P22、12Cr2MoG(10CrMo910、STBA24、STPA24、T22、15313):P22为美国ASTM标准，与其相类似的钢号有我国的12Cr2MoG ，联邦德国的10CrMo910钢，属2 1/4Cr -1Mo低合金珠光体结构钢，被广泛用作锅炉钢管和蒸汽管道（多用于制造蒸汽管道）。
这种钢具有良好的加工工艺性能和较好的焊接性能，对热处理不太敏感，能在大截面上得到较均匀的性能，持久塑性好，运行开始阶段蠕变速度较快，但运行1-2万h 后才进入正常蠕变，延伸率达到3%-5%才开始蠕变第三阶段。
该钢的淬透性大，有一定的焊接冷裂倾向，其热强性能比12Cr1MoVG钢低。
以12Cr2MoG钢为例，GB5310-95标准规定，12Cr2MoG钢交货状态的热处理制度为900-960℃正火，700-750℃回火，或加热至900-960℃，炉冷至700℃，保温1h以上，然后空冷。
当热轧钢管的终轧温度符合规定的正火温度时，可用热轧代替正火。
DIN17175-79标准规定的热处理制度与GB5310标准相同，此外还规定，在900-960℃正火时，如果管壁较厚时，可进行加速冷却，如油冷。
联邦德国供货的10CrMo910钢管，由于不同钢厂的冶炼方法和热处理制度不尽相同，因而其组织和性能有一定的差异。
3、合金钢15NiCuMoNb5(WB36):15NiCuMoNb5(WB36)为德国梯森钢厂、曼内斯曼钢厂和日本住友金属株式会社生产的Ni-Cu-Mo低合金钢。
该钢的特点是具有较高的强度和良好的焊接性能，室温抗拉强度可达610MPa以上，屈服强度≥440MPa，比20钢高40%。
用于高压锅炉给水管道时，可使壁厚大为减薄，从而有利于加工、制造和安装，常用作壁温≤500℃的大口径（76—660㎜）锅炉用厚壁钢管、集箱、汽包及压力容器等。
钢中含Cu可增加钢的抗腐蚀性。
含Cu钢有红脆性，但由于钢中加入了比Cu含量多50%的Ni，从而消除了红脆性。
热处理要求：正火：正火温度880-960℃，工件必须沿整个横截面达到规定温度，在空气、水或油中冷却。
回火：回火温度580-680℃，保温时间按DIN17104规定，最少为30min，空冷。
焊后消除应力热处理温度为530-620℃。
4、合金钢12Cr1MoVG。
12Cr1MoVG钢属珠光体低合金热强钢，该钢具有较高的热强性能和持久塑性，580℃以下10万h的持久强度比国外广泛采用的2 1/4Cr -1Mo钢高许多。
该钢的生产工艺较为简单，且抗氧化性能和焊接性能良好，但其力学性能和金属组织对正火冷却速度比较敏感，只有严格执行热处理工艺，才能够得到满意的综合性能和热强性能。
该钢用于制作壁温≤570℃的受热面管子，壁温≤555℃的集箱、蒸汽管道以及锅炉大型锻件。
热处理要求：12Cr1MoVG钢对热处理比较敏感，正火温度、保温时间、冷却速度和回火温度，对钢的组织和持久强度都有一定的影响。
GB5310-95标准规定12Cr1MoVG钢的热处理制度为980-1020℃正火，保温时间按壁厚每毫米1 min计，但不少于20min；720-760℃回火。
保温时间：周期式炉多于2h.当热轧时的终轧温度为980-1020℃时，可以热轧代替正火。
5、合金钢P91。
10Cr9Mo1VNb(T91、P91)钢属改良型9Cr -1Mo高强度马氏体耐热钢，该钢是美国ORNL（OakRidge National Laboratory）首先开发研制的，我国也已研制出该钢种，并已纳入GB5310-95标准。
该钢是在T9钢的基础上，通过降低碳含量，增加合金元素V和Nb，控制N和AL含量，使钢不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能，而且还具有良好的冲击韧性和高而又稳定的持久塑性和热强性能。
在使用温度低于620℃时，该钢的许用应力高于奥氏体不锈钢，特别是与奥氏体不锈钢焊制的异种钢焊接接头，其热强性能可达到本身同种钢管焊接接头性能水平。
主要用于制造亚临界、超临界锅炉壁温≤625℃的高温过热器，壁温≤650℃的高温再热器钢管，以及壁温≤600℃的高温集箱和蒸汽管道，也可用于核电设备热交换器以及石油裂化装置炉管等。