钢的常用热处理方法及应用
钢的五种热处理工艺
钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺:1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油)快速冷却叫淬火。
◆表面淬火•钢的表面淬火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。
根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通淬火高2~3单位(HRC)。
2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。
对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ=(10~20)%D。
较为合适,其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
•退火的目的①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。
②细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
不锈钢焊后热处理的方法
不锈钢焊后热处理的方法不锈钢焊接后的热处理方法引言:不锈钢是一种耐腐蚀、美观、耐高温的钢材,广泛应用于制造业中。
然而,在不锈钢焊接过程中,焊接区域会发生晶间腐蚀、变硬和残余应力等问题,影响其性能和使用寿命。
为了解决这些问题,需要进行不锈钢焊后的热处理。
本文将介绍不锈钢焊后的热处理方法及其作用。
一、退火处理退火是一种常用的不锈钢焊后热处理方法。
通过加热不锈钢至一定温度,然后缓慢冷却,可以消除焊接区域的晶间腐蚀倾向,还原晶界结构,提高材料的韧性和抗腐蚀性能。
退火处理一般分为三个步骤:1. 加热:将焊接区域加热至退火温度,通常为800°C到1000°C之间,保持一定时间,使材料达到均匀加热状态。
2. 保温:将加热后的材料保持在退火温度下一段时间,以保证晶界的再结晶和材料内部的均匀化。
3. 冷却:缓慢冷却材料,通常采用炉冷或空气冷却。
冷却速度过快会导致材料产生新的应力和变形。
二、固溶处理固溶处理是一种针对奥氏体不锈钢的热处理方法。
不锈钢中的铬元素在焊接过程中会析出在晶界上,导致晶界变脆。
通过固溶处理可以使铬元素重新溶解到晶界中,恢复材料的韧性和耐腐蚀性。
固溶处理一般包括以下几个步骤:1. 加热:将焊接区域加热至固溶温度,通常为1050°C到1150°C 之间,保持一定时间,使材料达到均匀加热状态。
2. 保温:将加热后的材料保持在固溶温度下一段时间,以使铬元素溶解到晶界中。
3. 冷却:缓慢冷却材料,通常采用炉冷或水冷。
冷却过程中要注意控制冷却速度,避免产生新的应力和变形。
三、时效处理时效处理是一种用于奥氏体不锈钢的热处理方法。
通过加热不锈钢至较低的温度,然后保持一段时间,使材料中的碳化物析出,提高材料的硬度和强度。
时效处理一般包括以下几个步骤:1. 加热:将焊接区域加热至时效温度,通常为450°C到650°C之间,保持一定时间,使材料达到均匀加热状态。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀,增加强度与靭性,消除粗切削加工后的加工硬化现象,改善切削加工性能,并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上,保持一定时间,然后在适当的淬火介质中进行冷却,以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后,其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火,虽然会提高其硬度和强度,但由于淬火会产生内应力使钢变脆,所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度,并保温一定时间,然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力,减少脆性,提高钢的塑性和韧性,改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上,保温适当时间,然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象,降低硬度,消除坯件的冷硬现象,提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注:临界温度是指在该温度下,钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此,丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后,应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形,丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形,必须进行校直(并且,最好是热校直)。
但是经过校直的丝杠,必须进行彻底的消除内应力的处理。
钢板的热处理方法
钢板的热处理方法钢板是一种常见的金属材料,广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。
为了改善钢板的物理和化学性能,常常需要进行热处理。
本文将介绍钢板的热处理方法及其影响。
一、钢板的热处理方法1.1 软化退火软化退火是一种常见的热处理方法,适用于高碳钢、低碳钢、不锈钢等钢板。
该方法通过加热钢板至一定温度,然后缓慢冷却,以使钢板结构发生改变,从而达到软化的效果。
软化退火的作用是消除应力、提高塑性和韧性、改善加工性能。
1.2 规定化处理规定化处理是一种针对低合金钢和合金钢的热处理方法。
该方法的作用是在加热到一定温度后,维持一定时间,然后快速冷却,使钢板的结构得到改善,从而提高钢板的硬度和强度。
规定化处理的优点是能够得到均匀的组织结构,提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性。
1.3 淬火处理淬火处理是一种针对低碳钢、合金钢和不锈钢的热处理方法。
该方法通过将钢板加热到一定温度,然后迅速冷却,以使钢板的组织结构发生相变,从而获得高硬度和强度。
淬火处理的作用是提高钢板的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉伸性。
1.4 回火处理回火处理是一种常见的热处理方法,适用于钢板和铸件。
该方法通过在淬火后将钢板加热到一定温度,然后冷却,以使钢板的组织结构得到调整,从而达到硬度和韧性的平衡。
回火处理的作用是提高钢板的韧性和抗冲击性。
二、钢板热处理的影响2.1 硬度和强度钢板的热处理对其硬度和强度具有显著的影响。
软化退火可以降低钢板的硬度和强度,而规定化处理和淬火处理可以提高钢板的硬度和强度。
回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性,提高钢板的抗冲击性。
2.2 韧性和塑性钢板的热处理对其韧性和塑性也具有影响。
软化退火可以提高钢板的韧性和塑性,规定化处理和淬火处理可以降低钢板的韧性和塑性。
回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性,提高钢板的抗冲击性。
2.3 耐磨性和耐腐蚀性钢板的热处理对其耐磨性和耐腐蚀性也具有影响。
规定化处理和淬火处理可以提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性,而软化退火和回火处理则会降低钢板的耐磨性和耐腐蚀性。
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•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。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度,然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度,然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度,然后在等温时间内,使钢材的温度均匀,从而使钢材的组织变得均匀,于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度,然后快速冷却。
正火一般分为低温正火,中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高,但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高,但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度,然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材,水淬适用于要求较高的钢材,气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高,但是韧性降低,此时需要回火来消除内部应力,提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间,然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺,用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是,只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大,但是对钢材硬度的提高不大。
总之,钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法,常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
机械零件常用钢材及热处理方法
机械零件常用钢材及热处理方法机械零件是由不同材料制成的部件,而钢材是机械零件中最常用的材料之一,因其具有良好的机械性能和热处理性能。
常用钢材:1.低碳钢:低碳钢具有良好的可塑性和焊接性能,通常用于制造低强度和易变形的机械零件。
2.中碳钢:中碳钢具有较高的强度和硬度,适用于制造强度要求较高的机械零件,如轴、齿轮等。
3.高碳钢:高碳钢具有超高的强度和硬度,适用于制造需要较高耐磨性的机械零件,如刀具等。
4.合金钢:合金钢是通过添加其他合金元素来增加钢材的特性,如耐腐蚀性、耐高温性等。
通常用于制造有特殊需求的机械零件,如航空发动机的叶片等。
热处理方法:热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的物理和机械性能的方法。
常用的热处理方法如下所示:1.淬火:淬火是将材料加热至临界温度以上,然后通过迅速冷却使其快速冷却,以提高材料的硬度和强度。
2.回火:回火是将淬火后的材料再次加热至较低的温度,然后通过控制冷却速度使其重新获得合适的硬度和强度,以减少材料的脆性。
3.松火:松火是将淬火后的材料加热至低温,然后通过缓慢冷却使其松弛应力,以提高材料的韧性和耐疲劳性。
4.固溶处理:固溶处理是将合金材料加热至一定温度,使合金元素溶解在基体中,然后通过控制冷却速度形成均匀的固溶体结构,以改变材料的硬度、强度和耐腐蚀性。
5.冷处理:冷处理是将材料经过一定的加工变形后,通过低温冷却使其恢复到初始状态,以提高材料的强度和机械性能。
总结:钢材是机械零件中最常用的材料之一,常用的钢材有低碳钢、中碳钢、高碳钢和合金钢。
而热处理方法主要包括淬火、回火、松火、固溶处理和冷处理,通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的物理和机械性能。
这些常用钢材和热处理方法在制造机械零件中具有重要的应用价值。
45钢的热处理方法
45钢的热处理方法45钢是一种常用的工程结构钢,其热处理方法对于提高钢材的力学性能和使用寿命非常重要。
本文将介绍45钢的热处理方法,包括退火、正火、淬火和回火等工艺,以及其对钢材性能的影响。
1. 退火:退火是通过加热和缓慢冷却的方式,使钢材达到均匀的组织和较低的硬度。
对于45钢来说,一般采用全退火或球化退火工艺。
全退火是将钢材加热至800-860℃,保持一定时间后,缓慢冷却至室温。
球化退火是在全退火的基础上,再加热至740-760℃,保持一定时间后,缓慢冷却。
退火处理可以消除残余应力,改善钢材的可加工性和塑性,提高韧性。
2. 正火:正火是通过加热和适当冷却的方式,使钢材获得较高的硬度和一定的韧性。
对于45钢来说,正火温度一般为850-880℃,冷却介质可以是油或水。
正火处理可以提高钢材的硬度和强度,但韧性相对较低。
3. 淬火:淬火是通过迅速冷却的方式,使钢材获得高硬度和高强度的同时,保持一定的韧性。
对于45钢来说,淬火温度一般为820-850℃,冷却介质可以是水、油或聚合物溶液。
淬火处理可以提高钢材的硬度、强度和耐磨性,但也会增加脆性和应力,需要进行适当的回火处理。
4. 回火:回火是通过加热和适当冷却的方式,使钢材在淬火后获得一定的韧性和较低的硬度。
对于45钢来说,回火温度一般为150-350℃,冷却介质可以是空气或油。
回火处理可以消除淬火过程中产生的内部应力,改善钢材的韧性和可加工性。
总结:45钢的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等工艺。
退火处理可以消除残余应力,改善钢材的可加工性和塑性,提高韧性;正火处理可以提高钢材的硬度和强度;淬火处理可以提高钢材的硬度、强度和耐磨性,但也会增加脆性和应力,需要进行适当的回火处理;回火处理可以消除淬火过程中产生的内部应力,改善钢材的韧性和可加工性。
不同的热处理方法可以根据具体的应用要求选择,以达到最佳的钢材性能。
钢材的热处理方法和特性(精)
-- 钢材的热处理方法和特性※均质退火处理简称均质化处理(Homogenization,系利用在高温进行长时间加热,使内部的化学成分充分扩散,因此又称为『扩散退火』。
加热温度会因钢材种类有所差异,大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理,高碳钢在1100℃至1200℃之间,而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。
※完全退火处理完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围,在该温度保持足够时间,使成为沃斯田体单相组织(亚共析钢或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。
※球化退火处理球化退火主要的目的,是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状,使改善钢材之切削性能及加工塑性,特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
常见的球化退火处理包括:(1在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次,使A1变态所析出的雪明碳铁,继续附着成长在上述球化的碳化物上;(2加热至钢材A3或Acm温度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷,再依上述方法进行球化处理。
使碳化物球化,尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂,亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。
※软化退火处理软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方,维持一段时间之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性,以便能再进一步加工。
此种热处理方法常在冷加工过程反复实施,故又称之为制程退火。
大部分金属在冷加工后,材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继续加工。
※弛力退火处理弛力退火热处理主要的目的,在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力,这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形,并对材料韧性、延展性有不良影响,因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。
常用钢的牌号成分热处理性能及用途
常用钢的牌号成分热处理性能及用途1.常用碳素钢:常用牌号:Q235、Q345、20#、45#等成分:主要由铁、碳和少量其他元素组成,其中碳含量在0.12%~2.0%之间。
热处理:碳素钢主要通过控制冷却速率来进行热处理,例如正火、淬火、回火等。
性能:强度较高,韧性较好,易加工和焊接。
用途:广泛用于结构件、机械零件、车辆制造等领域。
2.不锈钢:常用牌号:304、316、430等成分:主要由铁、铬、镍和其他元素组成,其中铬含量通常在10.5%~30%之间。
热处理:不锈钢通常通过控制冷却速率或退火来进行热处理,以提高其耐腐蚀性能。
性能:具有优异的耐腐蚀性能,高强度和良好的机械性能,可抗高温和低温。
用途:广泛用于化工、制药、食品加工、建筑等领域,特别适用于高温和腐蚀环境。
3.合金钢:常用牌号:42CrMo、35CrMo、20CrNiMo等成分:主要由铁和其他合金元素(如铬、镍、钼等)组成,合金元素含量较高。
热处理:合金钢通常通过淬火、回火等热处理工艺,以提高其硬度和强度。
性能:具有较高的强度、韧性和耐磨性,耐高温、耐腐蚀性能较好。
用途:广泛用于制造轴类零件、齿轮、机械传动零件等高强度和高耐磨性要求的机械零件。
4.工具钢:常用牌号:Cr12MoV、H13、W18Cr4V等成分:主要由铁和特定合金元素(如钼、钴、钨等)组成,合金元素含量较高。
热处理:工具钢通常经过高温淬火、回火等多道工序,以获得优异的耐磨性和韧性。
性能:具有高硬度、耐磨性和热稳定性,良好的热导性和强度。
用途:广泛用于制造模具、切削工具、冲压模具等对硬度和耐磨性要求较高的工具。
5.耐磨板钢:常用牌号:NM360、NM400、NM500等成分:通常由碳素钢和合金元素(如铬、锰、硅等)组成,合金元素含量较高。
热处理:常通过控制板材的淬火和回火过程来调控硬度和韧性。
性能:耐磨性优异,硬度高,具有良好的耐冲击性和可焊性。
用途:广泛用于矿山、建筑、港口等场所的物料搬运设备、装载机槽板等耐磨件上。
热处理中常用的淬火方法及其应用
在热处理中淬火加热一般是热炉装料,但是对工件尺寸较大、几何形状复杂的高合金钢制工件,应该根据生产批量的大小,采用预热炉预热,或分区加热等方式进行加热。
下面我们就来具体介绍一下热处理中常用的淬火方法及其应用。
1、单液淬火法这是最简单的淬火方法,常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。
把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质,使其完全冷却。
对碳钢而言,直径大于3—5mm的工件应于水中淬火,更小的工件可在油中淬火,对各种牌号的合金钢,则以油为常用淬火介质。
2、中断淬火法这种方法是把加热到淬火温度的工件,先在冷却能力强的淬火介质中冷却,然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温,以达到在不同淬火冷却温度区间,有比较理想的淬火冷却速度。
这样既保证了获得较高的硬度层和淬硬层又可减少内应力及防止发生淬火开裂。
一般用水作快冷淬火介质,用油或空气作慢冷淬火介质,但较少采用空气。
不过这种方法也有一定的缺点:对于不同种工件很难确定其应在快冷介质中停留的时间,而对于同种工件,这时间也难控制。
在水中冷却时间过长,将使工件某些部分冷到马氏体点以下,发生马氏体转变,结果可能导致变形和开裂。
反之,如果在水中停留的时间不够,工件尚未冷却到低于奥氏体最不稳定的温度,发生珠光体型转变,导致淬火硬度不足。
3、喷射淬火法这种方法就是向工件喷射水流的淬火方法,水流可大可小,视所要求的淬火深度而定。
用这种方法淬火,不会在工件表面形成蒸气膜,这样就能够保证得到比普通水中淬火更深的淬硬层。
为了消除因水流之间冷却能力不同所造成的冷却不均匀的现象,水流应细密,最好同时工件上下运动或旋转。
这种方法主要用于局部淬火。
用于局部淬火时,因未经水冷的部分冷却较慢,为了避免已淬火部分受未淬火部分残留热量的影响,工件一旦全黑,立即将整个工件淬入水中或油中。
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
常见金属热处理参考
一、常见热处理方法名称操作方法目的应用退火将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,一般随炉温缓慢冷却。
1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
1.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;2.一般在毛坯状态进行退火。
正火将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。
对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。
淬火将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
回火将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。
1.降低或消除淬火后的内应力,减少工件的变形和开裂;2.调整硬度,提高塑性和韧性,获得工作所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸。
1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火;以保持高的冲击韧度和塑性为主,又有足够的强度时用高温回火;2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火,因为这时会产生一次回火脆性。
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。
常用的化学热处理方法及适用钢材有
常用的化学热处理方法及适用钢材有下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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钢的常用热处理
一、钢的常用热处理(一)退火与正火1.退火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:(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.2.正火正火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Acm(共析、过共析钢)以上30 50 C,保温一定时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。
正火的目的:(1)对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件,可作最终热处理。
(2)对于低碳钢可用来调整硬度,避免切削加工中的“粘刀”现象,改善切削加工性。
(3)对于共析、过共析钢,正火可消除网状二次渗碳体,为球化退火作准备。
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。
淬火是将工件加热到Ac1 或Ac3 以上某一温度,保温一定时间使其奥氏体化,然后以一定的冷却速度冷却,从而获得马氏体(或贝氏体)的热处理工艺方法。
(马氏体:C 在 -Fe 中的过饱和固容体)淬火的目的是提高钢的强度和硬度,增加耐磨性,并通过回火处理可获得既有较高的强度、硬度,又有一定弹性、韧性的具有优良综合机械性能的工件。
淬火的冷却介质称为淬火剂。
常用的淬火剂有水和油两种。
水通常用于一般碳钢零件的淬火。
在水中加入食盐或碱,可以提高冷却速度。
淬火时也常用植物油或矿物油作淬火剂。
油作淬火剂时,冷却能力较水低,可防止工件产生裂纹等缺陷,适用于合金钢淬火。
但油易燃,价格较高,且易老化。
(四)回火回火是将淬火后的钢重新加热到Ac1 以下某一温度范围(大大低于退火、正火和淬火时的加热温度),保温后在空气中、油或水中冷却的热处理工艺。
钢的热处理工艺
工艺参数
加热温度:一般碳钢和低合金钢600-700℃;温度太高,晶粒
粗化,温度太低,再结晶不充分。
保温时间: 1-3h。
冷却速度:随炉冷至500℃,出炉空冷。
1. 退火分类与常用工艺
去应力退火
冷变形后的金属在低于再结晶温度加热,以去除由于形
变加工、锻造、焊接等所引起的应力,但仍保留冷作硬
2.3. 正火工艺
双(多)重正火:对工件进行两次或两次以上的正火。
AC3+(150-200)℃
AC3+(30-50)℃
温度/℃
Ac3
时间
工艺说明
@ 含有粗大组织或魏氏组织的锻件和铸件,如20Mn、
20CrMoV、15Cr等低合金钢铸件。
@ 第一次正火消除组大组织。
然 后 冷 至 A r1- ( 2 0 - 3 0 ) ℃ , 并 在 此 温 度 等 温 较 长 时 间 , 随 后 炉 冷 至
550℃后空冷的工艺。
温度/℃
AC1+(10-30)℃
.
Ac3
Ac1
Ar1-(20-30)℃ 550℃
随炉缓冷
时间
空冷
与普通球化退火相比,退火周期短,球化组织均匀,
适用于大件。
冷却速度:缓冷至500℃以下出
炉空冷, 大件、易畸变件冷至
200-300℃再出炉空冷 。
小结
01
退火得到接近平衡的组织, 是生产中常用的热处理方法,
退火种类繁多, 目的各不相同, 工艺差别较大; 大部分
退火工艺有3个基本特点, 一是加热温度在Ac1以上, 二
是慢冷, 三是得到珠光体型转变产物。
- 2 0 8 H B W , 球 化 级 别 2 - 3 级 。 加 工 路 线 : 备 料 - 锻 造 - 球化退火-车削
常用钢材热处理方法及目的
常用钢材热处理方法及目的一. 淬火 将钢件加热到临界温度以上40~60℃,保温一定时间,急剧冷却的热处理方法,称为淬火。
常用急剧冷却的介质有油、水和盐水溶液。
淬火的加温温度、冷却介质的热处理规范,见表<常用钢的热处理规范>.淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达HRC60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力,使钢件变脆,因此,要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理,在机械制造过程中应用比较普遍,它常用的方法有: 1.单液淬火: 将钢件加热到淬火温度,经保温一定时间后,在一种冷却液中冷却,这种热处理方法,称为单液淬火。
它适用于形状简单、技术要求不高的碳钢或合金钢,工件直径或厚度大于5~8mm的碳素钢,选用盐水或水中冷却;合金钢选用油冷却。
在单液淬火中,水冷容易发生变形和裂纹;油冷容易产生硬度不够或不均的现象。
2.双液淬火: 将钢件加热到淬火温度,经保温后,先在水中快速冷却至300~400℃,在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。
形状复杂的钢件,常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大,不易掌握。
3.火焰表面淬火: 用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到工件表面,并使其加热到淬火温度,然后立即用水向工件表面喷射,这种处理方法,称为火焰表面淬火。
它适用于单件生产、要求表面或局部表面硬度高和耐磨的钢件,缺点是操作难度大。
4.表面感应淬火: 将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场,钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法,称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
表面感应淬火根据所采用的电流频率的不同,可分为高频、中频和工频淬火三种。
高频淬火电流频率为100~150kHz,淬硬层深1~3mm,它适用于齿轮、花键轴、活塞和其它小型零件的淬火;中频淬火电流频率为500~10000Hz,淬硬层深3—10mm,它适用于曲轴、钢轨、机床导轨、直径较大的轴类和齿轮等;工频淬火电流频率为50Hz,淬硬层一般大于10mm,适用于直径在300mm以上的大型零件的淬火,如冷轧辊等。
简述钢的普通热处理
钢的普通热处理方法:
1.正火:将钢加热到适当温度,保温一段时间后取出在空气中
冷却。
正火的主要应用范围有: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;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;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;用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能;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;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。
2.淬火:将钢加热至高温后快速冷却,使其硬化。
淬火的主要
目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性。
3.回火:将淬火后的钢加热到一定温度并保温一段时间,然后
冷却。
回火的主要目的是消除淬火产生的内应力,降低硬度和脆性,以取得预期的力学性能。
4.退火:将钢加热至适当温度并保温一段时间后缓慢冷却。
退
火的主要目的是调整硬度以方便切削加工,消除内应力,稳定尺寸,防止加工中变形。
退火还能细化晶粒,改善组织。
5.表面热处理:包括表面淬火和火焰加热表面淬火等。
表面热
处理的主要目的是提高材料表面的硬度和耐磨性。
6.化学热处理:包括渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
化学热处理的
主要目的是改变材料表面的化学成分,以提高其耐腐蚀性和耐磨性。
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1 )定义: 把零件加温到临界温度以上 30~ 50℃,保温一段时间,然后 在空气中冷却。
2 )目的: 消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分; 为最终热处理 作好组织准备。 3 )应用范围: • 1.预备热处理:调整低、中碳钢的硬度。 • 2.最终热处理:用于力学性能要求不高的普 通零件。
1) 定义: 把淬火后的零件重新加温到 A1线以下某个温度,保温一段 时间,然后冷却到窒温。
2) 目的: 消除淬火应力,降低脆性;稳定 工件尺寸;调整淬火零件的力 学性能。
淬火 + 高温回火 = 调质处理
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钢的表面热处理工艺 工艺的核心:使零件具有“表硬里韧”
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辽宁装备制造职业技术学院 钢的渗氮 1)定义: 向钢的表面渗入氮原子的过程。
2)目的: 获得具有表硬里韧及提高疲劳强度和 抗蚀性能的零件。
3)用钢: 中碳合金钢。主要用于高硬度、高精度 的精密零件,如阀门、精密机床主轴。
4)方法: 气体渗氮。
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课题三 般若黑洞出品 钢的常用热处理方法及应用
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热处理的定义:加热、保温、冷却改变金 属整体或表面组织,获得所需性能。
温
保温
度
临界温度
热
加
冷
却
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时间
材料工程Байду номын сангаас院—孙燕燕
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热处理的主要目的:改变钢的性能。
热处理的分类
普 通 退火;正火;
热处理 淬火;回火; 感应加
热处理
表面淬火 热淬火
表面 热处理
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火焰加 热淬火
化 学 渗碳; 渗氮; 热处理 碳氮共渗;
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钢的普通热处理 一般零件生产的工艺路线: 毛坯生产 预备热处理 机械加
工 最终热处理 机械精加工 预备热处理 : 退火 ; 正火 最终热处理 : 淬火 ; 回火
抗氧化性和疲劳强度等力学性能。 3) 化学热处理的种类:
渗碳; 渗氮; 碳氮共渗; 渗硼; 渗铝; 渗硫; 渗硅; 渗铬等。
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钢的渗碳 1)定义: 向钢的表面渗入碳原子的过程。 2)目的: 表层增加含碳量后,再经过淬火、回 火后,获得具有高硬度和耐磨性,而工件心 部仍具有高塑性韧性和足够的强度。 3)用钢: 低碳钢和低碳合金钢。如汽车齿轮、变速轴 4)方法: 固体、气体、液体渗碳。
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钢的退火
1 )定义: 把零件加温到临界温度以上 30~50℃,保温一段时间,然后 随炉冷却。
2 )目的: 消除应力;降低硬度;细化晶 粒;均匀成分;为最终热处理 作好组织准备。
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钢的淬火
1)定义: 把零件加温到临界温度以上 30 ~ 50℃,保温一段时间,然 后快速冷却 ( 常用水冷 )。
2)目的: 为了获得马氏体组织,提高钢 的硬度和耐磨性。
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钢的回火
3)表面淬火用钢: 选用中碳或中碳低合金钢。40、
45、40Cr、40MnB等。
4)表面淬火加工的方法: 感应加热( 高、中、工频 )、火
焰加热、电接触加热法等。
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化学热处理
1) 定义:将零件置于一定的化学介质中 , 通 过加热、保温,使介质中一种或几种元素原 子渗入工件表层,以改变钢表层的化学成分 和组织的热处理工艺。 2) 目的:提高钢件表层的耐磨性、耐蚀性、
的力学性能。
• 表面淬火 • 化学热处理
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表面淬火
1) 定义: 是一种不改变钢表层化学成 分,但改变表层组织的局部热 处理工艺。
2) 目的: 增强零件的表层硬度,提高 抗磨损性能。
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