热处理工艺培训共42页文档
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。
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热处理培训资料
contents
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
普通热处理培训资料
二.Fe-C相图、C曲线及基本热处理工艺
• 2.1 Fe-C相图
铁碳平衡图 （iron-carbon equilibrium diagram ），又称铁碳相图或铁碳状 态图。它以温度为纵坐标，碳含量为 横坐标,表示在接近平衡条件（铁-石 墨）和亚稳条件（铁－碳化铁）下 （或极缓慢的冷却条件下）以铁、碳 为组元的二元合金在不同温度下所呈 现的相和这些相之间的平衡关系。
目录
一. 热处理作用 二.Fe-C相图、C曲线及热处理基
本工艺 三.常用热处理材料及相关失效模
式 四.热处理相关设备
五.热处理质量控制
一.热处理作用
1.1 热处理
将钢在固态下加热到预定的温度，并在该 温度下保持一段时间，然后以一定的速度
冷却下来的一种热加工工艺。
1.2热处理目的
• 改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能。
处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料的性能潜力、降低结 构重量、节省材料与能源，而且能挺高产品的质量，大幅度延长机械 零件的使用寿命，做到一个顶几个、几十个。
• 恰当的热处理工艺消除铸锻件等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶
粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。
• 热处理也是机械零件工艺加工过程中的重要工序。例如含碳量较高的
• 淬火：将钢加热至临界点AC3或AC1以上一
定温度，保温以后以大于临界冷却速度的 速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热 处理工艺叫淬火。淬火的主要目的是使奥 氏体化后的工件获得尽量多的马氏体并配 以不同的温度回火获得各种需要的性能。
奥氏体
马氏体组织
• 淬透性：表示钢在一定条件下淬火时获得
淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳 含量和合金元素的影响，例如久隆螺杆、 臂轴心部硬度偏低与钢的淬透性相关
热处理工艺守则培训资料
热处理⼯艺守则培训资料⼀、热处理代号和材料标注⽅法（⼀）热处理代号1. 适⽤于结构钢和铸件代号：0—⾃然状态1—正⽕（或正⽕+回⽕）2—退⽕3—精锻+回⽕（如精锻或精辊叶⽚在精锻后只需⾼温回⽕）4—淬硬5—调质6—化学热处理（渗碳或氮化）7—除应⼒（包括活塞环定型处理）9—表⾯淬⽕或局部淬⽕2.适⽤铸造有⾊⾦属和奥⽒体钢的代号：0—原始状态1—再结晶退⽕T—除应⼒退⽕T1—⼈⼯时效T4—淬⽕（固溶处理）T5—淬⽕和不完全时效T6—淬⽕和完全时效（固溶处理和完全时效到最⾼硬度）3.压⼒加⼯有⾊⾦属代号：0—原始状态M—退⽕C—淬⽕CZ—淬⽕和⾃然时效CS—淬⽕和⼈⼯时效（⼆）材料的标注⽅法：1.零件的材料或⽑坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）如：A3，20，35，ZQSn6-6-3。
2.零件的材料或⽑坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号：如：45-1，若有⼏种热处理，可⽤热处理代号按⼯艺路线顺序逐项填写：如：15CrMoA-1+7。
3.有些材料的技术条件，有⼏种检查组别，但强度等级只有⼀种或可按材料截⾯尺⼨来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别：如：45-5（Ⅱ）35CrMoA-5（Ⅱ）4.有些材料的技术条件，有⼏种组别，在同⼀热处理状态中有不同的强度等级，则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。
25Cr2MoV A-5 25Cr2MoV A-5如：735-Ⅲ7355. 有些零件或者是⽐较重要或者是技术要求⽐较复杂，⽤上述标注⽅法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同⼀热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。
35CrMoA-5 35CrMoA-5如：Q/CCF M 3003-2003 590×Q/CCF M 3003-20036. ⼤锻件如叶轮、铸造轴、整体转⼦等的材料标注⽅法钢号锻件级别×标准编号7. 铸钢件：铸铁、铜件：材料牌号类别材料牌号标准号标准号8.铸铁件及有⾊⾦属等直接按上述⽅法标注可能引起误解时，热处理代号加上括号。
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。
普通热处理培训资料
contents•热处理基础知识•热处理工艺方法目录•热处理应用与案例•热处理安全与环保•热处理发展趋势与挑战热处理定义热处理分类热处理定义与分类热处理原理热处理过程热处理原理与过程热处理工具包括耐火材料、加热元件、冷却元件和测量仪器等，这些工具在热处理过程中起到关键作用。
热处理设备与工具热处理工具热处理设备定义目的常用材料工艺分类01020304定义目的常用材料工艺分类时效处理是一种将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后以较慢的速度冷却的一种工艺方法。
定义目的常用材料工艺分类提高金属的硬度和强度，改善材料的综合性能。
铝合金、铜合金等。
自然时效、人工时效等。
时效处理工艺定义目的常用材料工艺分类回火工艺钢铁材料的热处理包括退火、正火、淬火、回火等，通过这些处理可以改变钢铁材料的内部结构，从而改变其物理和机械性能，以满足不同的工程应用。
有色金属材料的热处理如铝合金、铜合金等，通过热处理可以改善其强度、硬度、韧性等性能，提高材料的使用寿命。
金属材料的热处理模具的热处理汽车零部件的热处理如发动机曲轴、连杆、齿轮等，通过热处理可以改善其强度、硬度、韧性等性能，提高零部件的使用寿命和安全性。
汽车车身的热处理通过热处理可以改善车身的抗腐蚀性和安全性，提高车身的使用寿命。
航空航天材料和零部件的热处理航空航天工艺的热处理应对措施定期进行安全培训，提高员工安全意识；加强设备维护和检查，确保设备处于良好工作状态；制定应急预案，以便在事故发生时迅速采取应对措施。
火灾危险热处理过程中使用高温，操作不当可能引发火灾。
应采取措施确保工作区域温度控制适当，并配备灭火设备。
烫伤危险热处理过程中涉及高温物体，可能导致烫伤。
操作时应戴手套、使用工具，避免直接接触高温物体。
机械伤害热处理设备中可能存在旋转、移动等危险部件，应确保设备在操作时保持稳定，并佩戴安全鞋、护目镜等防护设备。
热处理中的安全隐患与应对措施热处理环保问题与解决方案第二季度第三季度第一季度第四季度空气污染水污染噪音污染解决方案热处理废弃物的处理与再利用废弃物分类01废弃物处理02废弃物再利用03高度自动化随着工业4.0的发展，热处理过程自动化程度不断提高，通过智能化设备和物联网技术的应用，实现工艺参数的实时监控和远程控制。
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。
热处理培训教材
第一章金属材料的性能培训要求：了解金属物理、化学性能和力学性能、以及金属材料的工艺性能金属和合金统称为金属材料，工业用的金属材料可分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属即是铁及其合金，除黑色金属以外的金属及其合金统称为有色金属。
金属材料在不同条件下能表现出来的属性称为金属材料的性能，主要有物理性能，化学性能、力学性能和工艺性能。
第一节金属材料的物理和化学性能一、金属材料的物理性能金属材料在各种物理现象作用下表现出的性能称为物理性能。
主要的物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导电性、磁性等。
1密度：单位体积新具有的质量、单位Kg/m³密度小于5×10³Kg/m³的金属称为轻金属密度大于5×10³Kg/m³的金属称为重金属。
2熔点:在缓慢加热的条件下，金属由固态变成液态时的温度。
3热膨胀性：金属材料随温度升高而体积增大的现象，4导热性：金属材料传导热量的能力。
5导电性：金属材料传导电的性能。
6磁性：金属材料能够被磁铁吸引的性能。
二、金属材料的化学性能金属材料的化学性能是指金属对周围介质侵蚀的抵抗能力，其包括耐腐蚀性和抗氧化性。
1、耐腐蚀性:金属材料在常温下对大气、水蒸汽、酸及碱等介质腐蚀的抵抗能力。
2、抗氧化性：金属材料在高温下对周围介质中的氧与其作用而损坏的抵抗能力。
第二节金属材料的力学性能金属材料所受的外力称作载荷。
静载荷：大小不变或变化很慢的载荷。
冲击载荷：一般指突然增加的载荷。
循环载荷：大小或方向随时间周期性能变化的载荷。
金属材料在外力作用下，显示与弹性和非弹性反应相关的涉及应——应变关系的性能称为力学性能。
金属受力时其原子的相对位置发生改变，其充观表现为形状、尺寸的变化称为变形，变形分弹和塑性变形两种。
弹性变形是指金属在外力作用下产生变形，当外力除去后又恢复到原始形状和尺寸的变形。
塑性变形是指金属在外力作用下断裂前发生不可逆永久的变形。
最新热处理工艺比较培训资料
退火概念：将钢加热到低于或高于A c1点温度，保持一定时间后随炉缓慢冷却，以获得接近于平衡状态的组织。
目的：降低钢的硬度、改善切削加工性能；消除应力或加工硬化、提高塑性，便于继续冷加工；消除组织缺陷，提高工艺性能和使用性能；细化晶粒、改善碳化物的分布和形态，为最终热处理作好组织准备。
常用退火工艺扩散退火（均匀退火）：为了改善或消除在冶金过程中形成的成分不均匀性及夹杂物偏聚而进行的退火。
加热温度一般高于A c3以上150~250℃，加热速度不宜过快，应控制在100~200℃，加热后随炉冷却至350℃左右出炉空冷。
一般安排在钢锭开坯，锻轧之后进行。
完全退火：将钢加热到A c3以上30~50℃，保持一定时间后缓慢冷却以获得接近于平衡状态组织的工艺。
主要应用于消除亚共析钢中因停锻温度过高而引起粗大晶粒、铸件在浇注后冷却不当形成魏氏组织、轧制工艺不合要求而产生带状组织等缺陷。
等温退火：加热温度与完全退火大致相似，只是冷却方式不同，其冷却方式是使高温奥氏体以较快的速度冷却至A r1以下某一温度等温一段时间，使奥氏体完全分解转变成珠光体，然后出炉空冷。
球化退火：将工件加热到A c1+30-50℃保温后缓冷或者加热后冷却到略低于A r1的温度下保温。
主要用于共析和过共析钢及合金工具钢，主要目的在于降低硬度，改善切削加工系，为淬火处理作好组织准备。
低温退火（去应力退火）：主要用于消除切削加工和铸件、锻件、焊接件中因快冷而引起的参与内应力以稳定尺寸，避免引起变形。
碳钢和低合金钢为550~650℃，高合金钢为600~750℃，退火保温时间约1~2小时，退火后的冷却均应缓慢。
正火定义：把钢加热到临界点A c3或A ccm以上30~50℃或更高的温度，保温足够时间，然后再空气中冷却的工艺方法。
目的：低碳钢正火的目的之一是提高切削性能；过共析钢正火，主要是为了消除网状碳化物。
工艺规范：含碳量低于0.2%的钢，应适当提高加热温度（A r1+100℃）；过共析钢正火，加热温度应比正常值稍高出20~40℃，采用较大冷却速度；对于某些锻件中的过热组织或铸件的粗大组织，一次正火后不能达到细化组织的目的应进行两次重复正火，第一次正火采用高于A c3以上150~200℃，第二次正火采用正常加热温度进行。
热处理工艺基础培训教案
热处理工艺基础培训教案-.金属材料性能纯金属与合金统称为金属材料。
工业上的金属材料分为黑色金属和有色金属两大类；以铁为基础的合金称为黑色金属，如钢和铁，除此以外的金属称为有色金属，如铜及铜合金、铝及铝合金。
制成零件的金属材料在使用过程中表现出来的性能，叫做使用性能，如机械性能、物理性能、化学性能等。
金属材料对于各种加工的接受能力以及加工的难易程度，叫做加工性能或工艺性能。
学习热处理，就是要利用热处理的方法来提高或改变材料的性能，来满足零件的使用要求，延长零件的使用寿命，降低其制造成本。
1.金属材料的机械性能金属材料的机械性能主要包括：强度、塑性、硬度、弹性、冲击韧性以及疲劳强度等。
强度是金属材料对外力作用所引起的变形或断裂的抵抗能力。
根据外力的作用形式，强度可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，机械制造中，常用抗拉强度作为金属材料机械性能的主要指标。
测定金属材料的抗拉强度，广泛采用静力拦伸试验法。
金属材料在外力作用下，产生永久变形而不破坏的能力叫做塑性；金属塑性指标有两个：一个是延伸率，另一个是断面收缩率。
冲击韧性是金属材料抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力，它的衡量指标是以试样冲断缺口处单位面积所消耗的功来表示。
硬度是金属材料是表面抵抗变形的能力。
常用的是布氏硬度试验及洛氏硬度试验。
2.金属材料的物理性能金属材料的物理性能主要包括：密度、比容、熔点、热膨胀性、导电性和导热性等。
3.金属材料的化学性能金属材料的化学性就是指它在室温或高温下，抵抗外界介质对它化学侵蚀的能力。
它可分为耐腐蚀性和抗氧化性两个方面。
4.金属材料的工艺性能根据不同的工艺方法，工艺性能一般包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。
设计和制造零件时必须考虑材料的工艺性能，因为它直接影响加工方法、生产效率及成本等。
二．铁碳合金相图及碳钢1.金属的晶体结构一切物质都是有原子组成的，根据原子在物质内部的排列特征，固态物质可分为晶体和非晶体两类。
热处理类培训资料
热处理培训资料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。
③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
• 退火工艺的种类①均匀化退火（扩散退火)均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性，将其加热到高温，长时间保持，然后进行缓慢冷却，以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。
均匀化退火的加热温度一般为Ac3+（150～200℃），即1050～1150℃，保温时间一般为10～15h，以保证扩散充分进行，大道消除或减少成分或组织不均匀的目的。
由于扩散退火的加热温度高，时间长，晶粒粗大，为此，扩散退火后再进行完全退火或正火，使组织重新细化。
②完全退火完全退火又称为重结晶退火，是将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺。
完全退火主要用于亚共析钢，一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材，有时也用于它们的焊接构件。
完全退火不适用于过共析钢，因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上，在缓慢冷却时，渗碳体会沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，导致材料脆性增大，给最终热处理留下隐患。
完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+（30～50℃）；合金钢为Ac3+（500～70℃）；保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、所选用的设备型号等多种因素确定。
为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变，完全退火的冷却必须是缓慢的，随炉冷却到500℃左右出炉空冷。
③不完全退火不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1～Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺。
不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和降低硬度，加热温度为Ac1+(40～60)℃，保温后缓慢冷却。
热处理培训资料.
退火
完全退火 用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能 不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏 体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却， 在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。 球化退火 用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到 钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却， 在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低 了硬度。
球化退火
去应力退 火
将钢件加热到稍高于Ac1的温度，保温一 去除（全部或部分 主要用于消除铸 定时间后随炉冷却到550~600℃出炉空冷 的）内应力，减小 件、锻件、焊接 的热处理工艺称为去应力退火。 变形、开裂 件、热轧件、冷 拉杆等残余应力。
正火
正火的目的： 定义： 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Acm(Acm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。
渗碳
化学热处理 碳氮共渗 渗氮 氮碳共渗
退火
退火的目的和应用 将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却(一般随 炉冷却)的热处理工序称为退火。 退火的主要目的: 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，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的的 热处理做准备。 3、消除钢中的残余内应力，以防止变形和开裂。 退火分为：完全退火、球化退火、等温退火、再结晶退火、 石墨退火、扩散退火、去应力退火、焊后退火。
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。
热处理学的基本知识培训学习
确定。
2. 在铸造、锻压轧制方面的应用 3. 碳钢在平衡状态下的组织转变过程
F(铁素体)＝
0.77 0.20 100 % 74% 0.77 0.0218
珠光体含量P＝100%－74% ＝26％
• 4. 铁碳合金的成分—组织—性能的关系
碳 钢
工程上使用的碳钢一般是指含碳量不超过1.4％，且含 有锰、硅、疏、磷等杂质的铁碳合金。 碳钢的分类、编号和用途 1.分类： ★按碳含量分： a)低碳钢：含碳量≤0.25％； b)中碳钢：含碳量在0.25％——0.6％之间； c)高碳钢：含碳量大于0.6％；
共析钢组织转变示意图
杠杠定律
设Cx成分的合金总质量 量为1,t℃时液相L的质量 为wl，固相α的质量为 wα ，则： wl ＝1一wα 即： Wl＋Wα ＝1 WlCl＋ Wα C α=1 Cx
C X C L ab W C C L ac
WL 1 Wα bc ac
第四章 热处理的基本知识
改善和提高合金性能的方法虽然很多，但主要是通 过调整化学成分、控制冶金质量、冷热加工变形和热 处理这四条途径实现的。 热处理可以消除上一工序所产生的缺陷并为下一 工序创造条件。更重要的是通过热处理的加热、冷却 可使组织结构发生变化，发挥合金元素的固溶作用， 进而提高合金的性能。 热处理可分为淬火、正火、退火和回火等工艺。
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(二)亚共析钢
• 含碳量低于0.77％的钢均称为亚共析钢。
亚共析钢组织转变示意图
（三）过共析钢
• 含碳量在0.77－2.11％均统称为过共析钢。
过共析钢组织转变示意图
（四）共晶白口铁
• 含碳量大于2.11％的含碳合金，称为铸铁或生铁。按 照铁碳相图结晶规律得到平衡组织的铸铁，称为白口铁， 因其断口为亮白色而得名。
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二.Fe-C相图、C曲线及基本热处理工艺
2.1 Fe-C相图
铁碳平衡图 （iron-carbon equilibrium diagram ），又称铁碳相图或铁碳状态图。它以温度为纵坐标，碳含量为横坐标,表示在接近平衡条件（铁-石墨）和亚稳条件（铁－碳化铁）下（或极缓慢的冷却条件下）以铁、碳为组元的二元合金在不同温度下所呈现的相和这些相之间的平衡关系。
3.2钢中杂质元素作用
Mn:一般认为锰在钢中是一种有益的元素。在碳钢中含锰量通常在0.25～0．80％范围；在含锰合金钢中，一般控制在1.0～1.2％范围 Si:硅在钢中也是一种有益的元素。在镇静钢(用铝、硅铁和锰铁脱氧的钢)中含硅最通常在0.10～O.40％之间；沸腾钢(只用锰铁脱氧的钢)中只含有0.03～0.07％Si S:硫主要以硫化铁形式存在。硫化铁与铁形成低熔点共晶体（熔点985℃）分布于晶界上，当钢材在800—1200℃锻轧时，由于低熔点共晶体熔化而使钢材沿晶界开裂，即“热脆”。为了避免热脆，钢中含硫量必须严格控制，压力容器专用钢板含硫量应≤0.020％。 P：磷也是一种有害杂质。磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下钢的塑性、韧性急剧降低，并使脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。 磷的存在也使焊接性能变坏，因此钢中含磷量要严格控制，压力容器专用钢材含磷量应≤0.030％
渗碳后零件
调质后零件
1.3热处理作用
通过适当的热处理可以显著提高机械性能，延长零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料的性能潜力、降低结构重量、节省材料与能源，而且能挺高产品的质量，大幅度延长机械零件的使用寿命，做到一个顶几个、几十个。 恰当的热处理工艺消除铸锻件等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。 热处理也是机械零件工艺加工过程中的重要工序。例如含碳量较高的锻件，锻后的组织是细珠光体，硬度偏高，难以切削，有时工件的内应力也较大，不利于以后的加工，如采用退火热处理，可降低硬度，为后续加工和最终获得满意的性能奠定基础。 通过热处理还可使工件表面具有抗磨损，耐腐蚀等特殊的物理化学性能。
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根据加热和冷却方式的不同，热处理可分为多种类型，如退 火、正火、淬火、回火等。
热处理原理及过程
热处理原理
热处理主要通过控制加热速度、加热温度和保温时间等参数，改变材料的内 部结构，从而达到改变材料性能的目的。
热处理过程
热处理一般包括加热、保温和冷却三个阶段，每个阶段都有其特定的作用和 目的。
冷却速度对材料组织和性能也有很大的影响。冷却速度过快会导致材料内部产生裂纹，而 冷却速度过慢会导致材料变形。因此，预防措施
01
氧化和脱碳
在热处理过程中，材料表面容易产生氧化和脱碳现象，导致材料表面
质量下降。预防措施包括采用保护性气氛、涂层保护等。
02
变形和开裂
在热处理过程中，材料容易发生变形和开裂现象，导致工件精度下降
形变操作
将金属材料进行变形处理后，加热到预定温度， 保温一段时间，然后冷却至室温。
03
热处理应用案例分析
钢的退火工艺应用
总结词
钢的退火工艺是一种重要的金属热处理方法，通过控制加热和冷却条件，改变金 属内部的微观结构，达到提高金属塑性、降低硬度、改善切削性能等目的。
详细描述
钢的退火工艺包括将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温 。这个过程中，金属内部的微观结构会发生改变，例如晶粒尺寸增大、位错密度 降低等，从而改变金属的力学性能。
。预防措施包括采用合理的工艺、控制加热和冷却速度等。
03
组织不均匀
在热处理过程中，材料内部组织容易产生不均匀现象，导致材料性能
下降。预防措施包括采用合适的加热和冷却速度、控制加热温度等。
热处理工艺的持续改进与优化
工艺优化
通过对热处理工艺的优化，可以提高产品质量和生产效率。 优化内容包括加热温度、保温时间、加热和冷却速度等。