金属热处理讲解
金属热处理的基本知识
金属热处理的基本知识金属热处理是通过对金属材料进行加热、冷却和变形等一系列工艺步骤，以改变材料的结构和性能的过程。
它是一种重要的金属加工方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
本文将介绍金属热处理的基本知识，包括热处理的目的、方法和常见的热处理工艺。
1. 热处理的目的热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能，以满足不同工业领域的需求。
具体来说，热处理可以实现以下几个方面的目标：•改善材料的硬度、强度和韧性；•改变材料的晶粒大小和形态，提高材料的显微组织稳定性；•消除金属材料中的内部应力，减少材料的变形和裂纹等缺陷；•提高材料的耐腐蚀性能和抗疲劳性能；•调整材料的磁性、导电性等特性。
2. 常见的热处理方法热处理方法根据加热和冷却的方式可以分为几种常见形式：2.1 退火退火是最常用的热处理方法之一。
退火的目的是通过加热和缓慢冷却来改善金属材料的结构和性能。
退火有多种类型，包括完全退火、球化退火、正火退火等。
完全退火是将材料加热到足够高的温度，然后缓慢冷却，使材料的晶粒重新长大，从而改善材料的韧性和塑性。
2.2 硬化硬化是通过加热和快速冷却来提高金属材料的硬度和强度。
硬化可以通过淬火、间歇冷却等方式实现。
淬火是将材料迅速冷却到室温以下，使材料的组织结构发生相变，形成硬质的马氏体或贝氏体，从而增加材料的硬度和强度。
2.3 回火回火是在淬火后，将材料再次加热到适当的温度，然后缓慢冷却。
回火可以消除材料的内部应力，提高材料的塑性和韧性。
回火温度和时间的选择对材料的性能有着重要的影响。
2.4 化学热处理除了上述常见的热处理方法外，还有一些特殊的热处理方法，如表面渗碳和氮化等化学热处理方法。
这些方法可以在金属材料的表面形成硬质的保护层，提高材料的耐磨损和耐腐蚀性能。
3. 常见的热处理工艺在金属热处理过程中，常用的工艺包括以下几种：3.1 加热加热是热处理过程中的关键步骤之一。
加热温度和时间的选择对于保证金属材料的性能起着至关重要的作用。
(完整版)金属热处理知识点概括
(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一段时间，使之奥氏体化后，以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。
淬火目的：提高强度、硬度和耐磨性。
结构钢通过淬火和高温回火后，可以获得较好的强度和塑韧性的配合；弹簧钢通过淬火和中温回火后，可以获得很高的弹性极限；工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后，可以获得高硬度和高耐磨性；对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。
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。
分类——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、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中，使之连续冷却至室温(图9-1a线)。
淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。
双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点，然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。
分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间，待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却，这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。
等温淬火与分级淬火的区别是：分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。
根据等温温度不同，等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。
(二)回火--将淬火后的钢/铁，在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。
回火的目的：为了稳定组织，减小或消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
金属材料热处理方法有几种
金属材料热处理方法有几种？各有什么特点？金属材料热处理方法有退火、谇火及回火，渗碳、氮化及氰化等。
(1) 退火处理退火处理按工艺温度条件的不同，可分为完全退火、低温退火和正火处理。
①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中，指铁碳合金平衡图中Ac3，即临界温度）以上20〜30℃，保温一段时间后，随炉温缓冷到400〜500(，然后在空气中冷却。
完全退火适用于含碳量小于0.83%的铸造、锻造和焊接件。
目的是为了通过相变发生重结晶，使晶粒细化，减少或消除组织的不均匀性，适当降低硬度，改善切削加工性，提高材料的韧性和塑性，消除内应力。
② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。
对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500〜600匸，然后经充分的保温后缓慢降温冷却。
低温退火（消除内应力退火）主要适用于铸件和焊接件，是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力，以防止零件在使用工作中变形。
采用这种退火方法，钢材的结晶组织不发生变化。
③ 正火是退火处理中的一种变态，它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中，而不是随炉缓慢降温冷却。
正火处理后的晶粒比完全退火更细，增加了材料的强度和韧性，减少内应力，改善低碳钢的切削性能。
正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。
正火时钢的加热温度为753〜900°C。
(2) 淬火及回火处理淬火可分整体淬火和表面淬火，淬火后的钢一般都要进行回火。
回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力，以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。
钢材淬火后为了得到不同的硬度，回火温度可采用几种温度段。
① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性，硬度在HRC58〜64范围内。
适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。
回火温度为150〜250匸。
② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。
金属热处理基本知识
金属热处理基本知识金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺，广泛应用于工业制造过程中。
本文将介绍金属热处理的基本知识，包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。
一、常见的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度，然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。
常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。
淬火是将金属加热至固溶温度，然后迅速冷却以形成固溶体，从而提高金属的硬度和强度。
时效处理是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的，提高金属的综合性能。
2. 马氏体转变马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度，然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。
马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度，同时还可以改善其耐磨性能和韧性。
常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。
淬火是将金属加热至马氏体起始温度，然后迅速冷却以形成马氏体，进而提高金属的硬度和强度。
回火是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，使马氏体转变为较为稳定的组织，从而提高金属的韧性。
3. 回火处理回火处理是一种通过加热金属至适当温度，然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。
回火处理可以降低金属的硬度和强度，提高其韧性和延展性。
不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。
常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火，分别适用于不同的金属材料和应用需求。
二、热处理的目的金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能，以满足特定的工艺和使用要求。
具体来说，热处理可以实现以下几个方面的目标：1. 提高金属的硬度和强度：通过热处理，可以使金属中的晶体细化，晶体界面增多，从而提高金属的硬度和强度。
2. 改善金属的韧性和延展性：热处理可以消除金属中的内应力和缺陷，减少晶界的孔洞，从而提高金属的韧性和延展性。
3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性：通过调整金属的组织和相态，热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性，提高其在恶劣环境下的使用寿命。
金属热处理基础知识
金属热处理基础知识金属热处理是指通过加热和冷却的方式，以改变金属的结构和性能。
它是制造工业中非常重要的一项技术，涉及到金属材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等方面的改善。
本文介绍金属热处理的基本原理、常用方法和应用。
1. 基本原理金属热处理的基本原理是通过对金属材料进行加热和冷却过程中的相变和组织改变来改善其性能。
加热过程中，金属晶格结构中的原子会发生位移和重新排列，形成新的相态和组织结构。
而冷却过程中，原子又会重新排列，使金属材料的结构趋于稳定。
这些相变和组织改变将直接影响金属的物理性能和力学性能。
2. 常用方法金属热处理的常用方法包括退火、淬火、回火、正火、表面处理等。
- 退火：通过加热和缓慢冷却的方法来消除金属材料内部的应力和硬度，使其结构更加均匀，提高塑性和韧性。
- 淬火：通过快速冷却的方法，使金属材料产生硬度较高的组织结构，提高其强度和硬度。
- 回火：在淬火后，将金属材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火造成的内部应力，提高金属的韧性和延展性。
- 正火：将金属材料加热到一定温度，然后在空气或其他介质中冷却，以改善金属的力学性能和耐磨性。
- 表面处理：金属热处理还可以通过表面处理方法，如渗碳、氮化、氧化等，来改善金属材料的表面硬度和耐磨性。
3. 应用领域金属热处理广泛应用于制造业的各个领域，其中最常见的应用包括汽车制造、机械工业、航空航天、电子电器等。
- 汽车制造：金属热处理在汽车制造中起到关键的作用。
通过对零部件进行热处理，可以提高其强度和硬度，增加耐磨性和耐久性，从而提高整车的可靠性和安全性。
- 机械工业：金属热处理在机械工业中也是不可或缺的。
通过对机械零部件进行热处理，可以提高其抗疲劳性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，增加其使用寿命。
- 航空航天：航空航天领域对材料的性能要求极高，金属热处理可以使金属材料具有更高的强度、硬度和耐高温性能，满足航空航天工业对材料性能的要求。
- 电子电器：电子电器领域对金属材料的功能性要求也很高。
金属热处理知识课件
历史与发展
历史
金属热处理起源于古代，人类在长期实践中逐渐摸索出了金 属材料的加热、冷却和改变性能的方法。随着工业革命的发 展，金属热处理逐渐成为一门独立的学科，并得到了广泛的 应用。
发展
现代金属热处理技术不断发展，新的工艺和方法不断涌现， 如真空热处理、激光热处理、化学热处理等。同时，计算机 技术和自动化技术的应用也推动了金属热处理技术的进步， 提高了生产效率和产品质量。
PART 06
金属热处理安全与环保
安全操作规程
操作人员需经过专业培训 ，熟悉热处理设备及工艺 流程，掌握安全操作技能 。
设备运行前应检查电源、 水源、热源等是否正常， 确保设备处于良好状态。
ABCD
操作过程中应穿戴防护服 、手套、鞋帽等个人防护 用品，防止烫伤、触电等 事故发生。
操作过程中应保持注意力 集中，随时观察设备运行 情况，发现异常及时处理 。
节能减排技术
01
采用新型的热处理技术和设备， 提高能源利用效率和热处理效果 。
02
对现有设备进行技术改造和升级 ，降低能耗和减少污染物排放。
开发和应用新型的环保材料和工 艺，替代传统的高污染材料和工 艺。
03
加强科研和创新能力，推动热处 理技术的进步和创新，为节能减
排提供技术支持和保障。
04
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
测温仪
用于测量金属件的温度，确保热处理工艺的 准确性。
热处理吊具
用于吊装金属件，便于在加热和冷却设备中 移动。
热处理辅助材料
如保护气氛、脱氧剂等，用于改善热处理效 果和保护金属件。
PART 05
金属热处理应用
金属热处理基本知识
金属热处理基本知识热处理是一种加工金属的过程，通过改变金属的晶体结构和力学性能来应对各种需求。
金属热处理分为几个阶段，包括加热、保温和冷却。
本文将介绍金属热处理的基本知识，包括热处理的目的、热处理的类型、热处理的影响因素以及如何进行热处理实验。
热处理的目的热处理的主要目的是调整金属的物理和机械性能，使其适应不同的工程需求。
具体来说，热处理可以改变金属的硬度、塑性、耐蚀性、强度、韧性、磁性和导电性等性质，并使之达到最佳状态，以适应各种加工和使用要求。
热处理的类型热处理分为几种类型，包括退火、正火、淬火、回火、表面强化和时效等。
1. 退火退火是把金属加热到一定温度后，慢慢降温使其达到一种晶体结构更稳定、更均一以及更柔软的热处理方式。
退火可用于软化金属、改善可加工性、减少残余应力、优化晶粒尺寸并消除缺陷等。
2. 正火正火是把金属加热到一定温度，将其保温一段时间，然后进行适当的冷却。
这种方法常用于提高金属的强度、硬度和弹性模量等性能。
3. 淬火淬火是将金属加热到一定温度后迅速冷却到室温以下，以获得高硬度和高强度的一种热处理方式。
淬火对金属的晶粒尺寸会有一定的影响，在钢铁行业，淬火非常重要，因为它可以产生非常高的硬度和强度，同时保持较高的持久性能。
4. 回火回火是将已经淬火的金属加热到一定温度，然后以适宜方式冷却。
这种方法可以使金属达到合适的硬度和韧性。
回火可以提高淬火后的金属中弯曲问题的韧性和强度。
5. 表面强化表面强化是将金属表面加热并冷却以改善金属表面强度和硬度。
这种方法常用于硬化和淬火表面层的非平衡组织的金属。
6. 时效时效是通过一种持续时间的加热和冷却操作来改变金属的物理和化学性质。
针对不同的合金，其时效工艺也有不同，相应的性质也会有较大的变化。
热处理的影响因素金属热处理的影响因素主要包括金属类型、加热温度、保温时间、冷却速度等。
1. 金属类型不同类型的金属具有不同的性质，因此不同的金属对热处理的需求也不同。
金属热处理方案
金属热处理方案简介金属热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性质的过程。
本文档将介绍金属热处理的基本原理和常见的热处理方案。
热处理的基本原理金属热处理的目标是通过改变金属内部的晶体结构来改善其性能。
这可以通过以下几种方式实现：1. 固溶处理：将金属加热至高温，使其溶解，然后迅速冷却，以形成均匀的固溶体结构。
2. 相变处理：通过控制金属的冷却速率和温度，使其发生相变，从而改变其组织结构和性能。
3. 淬火：将金属加热至适当温度，然后迅速冷却，以产生硬而脆的组织结构。
4. 回火：将淬火后的金属再次加热至较低温度，然后缓慢冷却，以减少脆性并增加韧性。
5. 预应力处理：通过在金属制品上施加预定的应力，以提高其抗拉强度和弯曲性能。
常见的热处理方案以下是一些常用的金属热处理方案：1. 空气淬火：将金属加热至适当温度，然后将其暴露在自然空气中进行冷却。
这种方法适用于低碳钢等较低强度的材料。
2. 水淬火：将金属加热至适当温度，然后将其迅速浸入冷却介质（通常是水）中进行冷却。
这种方法适用于高碳钢等高强度的材料。
3. 油淬火：将金属加热至适当温度，然后将其迅速浸入冷却介质（通常是油）中进行冷却。
这种方法适用于中碳钢等中等强度的材料。
4. 回火退火：将淬火后的金属加热至较低温度，然后缓慢冷却。
这种方法既可以提高金属的韧性，又可以降低其硬度。
5. 固溶处理：将金属加热至高温，使其溶解，然后迅速冷却。
这种方法可用于调整金属的硬度和强度。
请注意，热处理方案的选择应根据具体金属材料的成分和要求来确定，并且需要遵循相关的标准和规范。
以上是关于金属热处理方案的简要介绍，希望对您有所帮助。
如有任何疑问，请随时与我们联系。
金属材料的热处理
金属材料的热处理金属材料的热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺，改变金属材料的组织结构和性能的方法。
热处理可以使金属材料获得理想的组织和性能，从而满足不同工程需求。
在工程实践中，热处理是非常重要的一环，下面我们来详细了解一下金属材料的热处理过程。
首先，我们来谈谈金属材料的热处理工艺。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等几种主要方法。
其中，退火是指将金属材料加热到一定温度，然后通过控制冷却速度，使其组织发生改变，消除应力和提高塑性。
正火是指将金属材料加热到一定温度，然后保温一段时间，再进行适当冷却，以改善其硬度和强度。
淬火是指将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使其获得高硬度和高强度。
回火是指在淬火后，将金属材料重新加热到一定温度，然后进行适当冷却，以减轻淬火所产生的脆性。
其次，我们来讨论金属材料热处理的影响因素。
热处理的效果受到许多因素的影响，如加热温度、保温时间、冷却速度等。
加热温度是影响热处理效果的关键因素之一，不同金属材料对应的加热温度也不同。
保温时间是指金属材料在一定温度下的停留时间，它决定了金属材料的组织结构和性能。
冷却速度也是影响热处理效果的重要因素，不同冷却速度会导致金属材料组织结构和性能的差异。
最后，我们来总结一下金属材料热处理的应用。
金属材料的热处理广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
通过热处理，可以改善金属材料的力学性能、耐磨性能、耐蚀性能等，提高其使用寿命和可靠性。
因此，热处理在工程实践中具有非常重要的意义。
综上所述，金属材料的热处理是一项非常重要的工艺，通过合理的热处理工艺，可以使金属材料获得理想的组织和性能。
在实际应用中，我们需要根据不同金属材料的特点和工程需求，选择合适的热处理工艺，以获得最佳的效果。
希望本文能够对大家了解金属材料的热处理有所帮助。
金属热处理的基本知识
金属热处理基本知识金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。
1．金属组织金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。
金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。
合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。
固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。
机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。
铁素体：碳在a-Fe （体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
奥氏体：碳在g-Fe （面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。
珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
常见金属热处理工艺基础知识讲解
常见金属热处理工艺基础知识讲解第一节介绍基本概念一、金属热处理概念金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。
目的：改善或改变材料的各种性能，如力学性能（机械性能）、物理性能、化学性能、工艺性能等。
二、金属材料的性能金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
1 工艺性能工艺性能指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
工艺性能包括五大方面：铸造性能：浇注时，液体能充满铸型并得到优质铸件的能力。
锻造性能：材料进行压力加工的性能。
焊接性能：材料进行焊接及保证焊缝质量的能力。
切削性能：进行机械加工的能力。
成型性能：拉、压、拔、冲等。
2 使用性能使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能。
它包括机械性能、物理性能、化学性能等。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。
常说的机械性能主要有：弹性、塑性、刚度、强度、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性等。
三、热处理工艺过程一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
1．加热温度：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问题。
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，以获得高温组织。
2．保温时间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。
采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
3．冷却冷却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（高速钢W18Cr4V）就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属材料热处理
金属材料热处理金属材料热处理是指通过控制金属材料在一定温度下的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的方法。
这种处理方法在金属材料制备和加工过程中起着至关重要的作用。
下面是关于金属材料热处理的一些相关内容的介绍。
1.热处理的目的金属材料热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能，使其达到特定的要求。
具体包括以下几个方面：(1)改变金属材料的晶粒尺寸和形态，以调整材料的强度、硬度和韧性等力学性能。
(2)改变金属材料的相组成和比例，以提高材料的耐腐蚀性能和耐磨损性能。
(3)改变金属材料的残余应力状态，以提高材料的机械性能和使用寿命。
(4)改变金属材料的导电性、磁性和热传导性等电磁性能，以满足特定的工程要求。
2.常用的热处理方法金属材料热处理中常用的方法包括退火、正火、淬火和回火等。
其基本原理如下：(1)退火：将金属材料加热到一定温度，在恒温下保温一段时间，然后缓慢冷却，以改善材料的塑性、韧性和可加工性等性能。
(2)正火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以提高材料的硬度和强度等力学性能。
(3)淬火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以在材料中形成淬火组织，提高材料的硬度和耐磨性能等。
(4)回火：将淬火后的金属材料再次加热到一定温度，保温一段时间，然后冷却，以消除淬火过程中的残余应力和脆性，并调整材料的力学性能。
3.常见的金属材料与热处理方法的应用各种金属材料的组织结构和性能特点不同，因此在热处理过程中需要选择不同的方法和参数。
以下是一些常见金属材料的热处理方法及其应用：(1)碳钢：通过正火和淬火处理，可以提高碳钢的硬度、强度和耐磨性能，广泛应用于机械加工和制造业。
(2)不锈钢：通过固溶和沉淀硬化处理，可以改善不锈钢的耐腐蚀性能和耐磨损性能，常见于化工和海洋工程。
(3)铝合金：通过固溶处理和时效处理，可以改善铝合金的强度、韧性和耐腐蚀性能，常用于航空和汽车制造业。
金属材料的热处理技术
金属材料的热处理技术热处理是金属加工中的一项重要工艺，通过控制材料的温度和冷却速率，可以改善材料的机械性能和耐腐蚀性能。
本文将介绍几种常见的金属材料热处理技术及其应用。
1. 固溶处理固溶处理是指将金属材料加热至其固溶温度，使固态溶质原子溶解于晶格中，随后迅速冷却固定溶质原子的位置。
固溶处理可以提高金属的韧性和延展性，并改善材料的热稳定性。
常见的固溶处理方法包括快速淬火和退火。
2. 淬火处理淬火是将金属材料加热至其临界温度以上，并迅速冷却至室温，以获得高硬度和高强度的材料。
常用的淬火介质包括水、油和空气。
淬火处理能够增强金属的硬度和强度，但会降低其韧性。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求进行适当的回火处理，以平衡硬度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火材料加热至较低的温度，并保持一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中产生的内应力，并提高材料的塑性和韧性。
回火温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响，需要根据具体材料进行调整。
4. 热轧处理热轧是指将金属材料加热至较高温度，随后通过辊压等方式进行塑性变形。
热轧处理可以改变金属的晶粒结构和形状，提高材料的强度和塑性。
热轧处理通常用于生产板材、线材和型材等。
5. 等温处理等温处理是指将金属材料加热至其临界温度，在该温度下保持一段时间后冷却。
等温处理能够改善金属的晶格结构，提高材料的强度和韧性。
常见的等温处理方法包括时效处理和孪生处理。
6. 淬蓝处理淬蓝处理是指将金属材料经过淬火后，再进行加热，使其表面出现深蓝色的氧化膜。
淬蓝处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性，常用于制造工具和刀具等。
7. 焊后热处理在金属焊接之后，常常需要对焊接区域进行热处理，以消除焊接过程中产生的应力和组织不均匀性。
常见的焊后热处理方法包括应力消除退火和再结晶退火。
总结起来，金属材料的热处理技术是一项关键的加工工艺，可以显著改善材料的性能，提高其在工程应用中的可靠性和耐久性。
金属热处理基础知识
金属热处理基础知识金属热处理是通过控制金属材料在高温下的加热、保温和冷却过程，以调整其组织和性能的一种工艺。
在金属热处理过程中，我们需要了解一些基础知识，包括常见的热处理工艺、影响金属性能的因素以及常见的热处理设备。
一、常见的热处理工艺1. 固溶处理固溶处理是指将固溶体加热至高温，使其中存在的合金元素完全溶解，然后在适当的温度下保温一段时间，最后通过快速冷却来获得均匀的组织。
固溶处理通常用于合金强化、改善材料的韧性和疲劳性能等方面。
2. 然后冷却处理淬火是一种快速冷却工艺，通过将金属材料迅速从高温加热状态冷却至室温或低温，以使金属材料的组织发生相变，从而获得所需的性能。
淬火可以有效提高金属材料的硬度、抗拉强度和磨损性能。
3. 回火处理回火是指在淬火后，将材料重新加热到较低的温度，保温一段时间后冷却，以减轻淬火带来的材料脆性和应力。
回火可以降低材料的硬度，提高其韧性和可加工性。
二、影响金属性能的因素1. 温度温度是热处理过程中最重要的因素之一。
不同的金属和热处理工艺需要不同的温度范围，过高或过低的温度都会对金属的性能产生负面影响。
2. 时间保温时间是指在加热过程中保持金属材料在一定温度范围内的时间。
适当的保温时间可以使金属内部的相变和晶粒生长完成，从而得到所需的性能。
3. 冷却速度冷却速度会影响金属的组织和性能。
快速冷却可以获得细小且均匀的组织，从而提高金属的强度和硬度。
相反，缓慢冷却则可以使金属的组织更加柔韧。
三、常见的热处理设备1. 炉子炉子是最常见的热处理设备之一，在炉子内加热金属材料可以实现固溶、淬火和回火等工艺。
2. 水槽水槽是用于淬火的设备，在高温加热后，将金属迅速浸入冷却介质（通常是水或油）中，以实现材料的淬火工艺。
3. 回火炉回火炉用于回火处理工艺，将经过淬火处理的材料加热到适当的温度，保温一段时间后进行冷却。
4. 空气冷却器空气冷却器通常用于对材料进行较慢的冷却过程，可以通过控制冷却速度来调整材料的性能。
金属热处理优秀课件
化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介质 中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学 成分、组织和性能的热处理工艺。
常用的有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等。
钢的分类
按化学成分分类 可分为碳素钢和合金钢 碳素钢按含碳量多少可分为 低碳钢、中碳钢和高碳钢 合金钢按合金元素的含量又可分为 低合金钢 、中合金钢和高合金钢 合金钢按合金元素的种类可分为 锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等
常用热处理方法的工艺曲线示意图
1. 退火
退火是将金属制件加热到高于或低于这种金属 的临界温度，经保温一定时间，随后在炉中或埋 入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平 衡状态组织的一种热处理工艺。
退火的目的： a. 降低硬度，以利于切削加工； b. 细化晶粒，改善组织，提高机械性能；
一、cd..退消提除火高内金应属力材，料为的下塑一性道、热韧处性理，作便好于准进备行；冷
正火的效果同退火相似，只是得到的组织 更细，常用于改善材料的切削性能，也有 时用于对一些要求不高的零件作为最终热
处理。
将工件加热保温后，在水、油或 其他无机盐、有机水溶液等淬冷
介质中快速冷却。
使钢件变硬，但同时变脆。
将淬火后的钢件在高于室温而低 于650℃的某一适当温度进行长 时间的保温，再进行冷却，这种
按冶金质量分类 按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为： 普通钢（S%≤0.055%，P%≤0.045%） 优质钢（S%、P%≤0.040%） 高级优质钢（S%≤0.030%，P%≤0.035%） 按冶炼时脱氧程度，可将钢分为： 沸腾钢（脱氧不完全）、镇静钢（脱氧较完 全）和半镇静钢三类。
按用途分类 按钢的用途可分为：结构钢、工具钢和特 殊性能钢
金属热处理
金属热处理是将金属材料（其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件）在固态范围内，通过一定的加热，保温和冷却，使金属或合金的内部组织发生变化，从而获得预期的性能（如力学性能、加工性能、物理和化学性能）、组织和结构的工艺过程的总称。
一、退火（一）、概念：把钢加热到适当温度（一般Ac1 以上），保温一定的时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。
（二）、目的：1、降低硬度，以利于切削加工；2、提高钢的塑性和韧性，以便于冷变形加工；3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷；4、细化晶粒，改善钢中碳化物的形态及分布，为最终热处理做好组织准备；5、消除内应力，以减少变形和防止开裂。
二、淬火（一）、概念：将钢加热到临界温度（Ac3 或Ac1 ）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，以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。
（二）、目的：1、提高工件的硬度和耐磨性；2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性；3、获得特殊的物理化学性能（磁性、耐蚀性、耐热性等）。
三、回火（一）、概念：将工件加热到钢的A1 以下某一温度，保温一段时间，然后进行冷却（一般冷至室温）的热处理工艺。
（二）、目的：1、使工件获得所要求的力学性能；2、减少或消除残余应力；3、稳定工件的组织和尺寸。
（三）、分类：1低温回火（150~250C）,如渗碳和碳氮共渗件，低合金超高强度钢等；2、中温回火（300~450C）,如各种弹簧钢等；3、高温回火（500~650C）,如螺栓、轴等。
四、正火（一）、概念：将钢加热到Ac3 或Acm 以上适当温度，保温一定时间，使奥氏体均匀化，然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。
（二）、目的：1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火，这样既节约能源，又提高生产效率；2、力学性能要求不高的零件，可用正火作为最终处理；3、对于过共析钢若有网状碳化物存在，必须进行正火处理，消除网状碳化物，再进行球化退火；4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力；5、细化晶粒，均匀组织。
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热处理等等。
一、钢的热处理
钢的热处理是将固态钢采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所 需组织结构与性能的一种工艺。
热处理的特点：是改变零件或者毛坯的内部组织，而不改变其形状和尺寸。 能进行热处理强化的材料必须满足：⑴有固态相变；⑵经冷加工使组织结 构处于热力学不稳定状态；⑶表面能被活性介质的原子渗入从而改变表面 化学成分
F/1148 G/912 H/1495
二、主要的热处理种类及作用
一）退火、正火 1.1 什么是退火、正火：将钢加热到临界点以上，保温一定时间随 后缓慢冷却，使其组织结构达到或接近平衡状态的热处理工艺称退 火或正火，得到珠光体组织，用符号“P”表示。 退火一般是在炉内随炉内温度缓冷、正火一般是在流动的空气中 冷却。 1.2 退火、正火的目的： 1. 改善或消除钢在铸造、锻造、和焊接过程中所造成的各种组织 缺陷。 2. 细化晶粒，改善钢中第二相的分布和形态，为以后的机加工及 热处理准备良好的组织状态。 3.消除内应力，降低硬度，改善组织便于切削加工。
点的符 C％及含义 号/温度
J/1495 K/727 M/770 N/1394 O/770 P/727 S/727 Q/600 0.17/包晶转变点 6.69/渗碳体 纯铁磁性转变点 0/δ-Fe与 γ-Fe转变点 0.5/合金磁性转变点 0.0218/碳在α-Fe最大 溶解度 0.77/共析转变 0.0057/600 ℃时碳在αFe最大溶解度
二、主要的热处理种类及作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3 退火方法：常用的退火方法有完全退火、扩散退火、球化退火、去应力 退火等几种。 1.3.1 完全退火:将钢加热到Ac3以上，保温一定的时间使之完全转变成奥氏 体，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的工艺。 完全退火主要用于中碳钢及中、低碳合金钢的铸、锻件，改善组织、细化 晶粒、消除内应力及降低硬度。此工艺不适合于过共析钢，对于过共析钢使 用此工艺容易增加脆性。 1.3.2 扩散退火：专门用于改善化学成分不均匀的一种退火操作，加热温度 较高，一般在Ac3或ACcm以上150-300℃，根据材料偏析程度的不同选择温 度，通常在1100-1200℃之间加热。保温时间一般10-20小时，视材料偏析 程度调整。 扩散退火可以有效地改善材料成分的不均匀，但由于加热温度高、保温时间 长容易造成晶粒粗大，所以，扩散退火后必须增加完全退火或正火工序，以 使晶粒细化。 扩散退火适用于合金铸锭，大型铸件及亚共析钢中的带状组织、成分偏析。
二、主要的热处理种类及作用
1.3.3 球化退火：为使钢中的碳化物呈球状化而进行的退火。将工件加热到Ac1以上2030℃，然后以不大于50℃/h的冷却速度随炉冷却下来，得到球状珠光体组织。
球化退火适用于共析钢及过共析钢，如炭素工具钢、合金工具钢、轴承钢等，这些钢 在锻造后，必须进行球化退火，才适于切削加工，同时也为最后的淬火做好组织准备。 1.3.4 去应力退火：为了去除由于塑性变形、焊接等原因造成的以及铸件内部存在的残 余应力而进行的退火。是将工件加热到略低于A1温度（一般取600-650℃），经保温后 缓慢冷却即可。去应力退火钢的组织不发生变化，只是消除内应力。 零件中存在的内应力是非常有害的，将使零件在加工及使用过程中发生变形，影响工 件的精度，引起材料发生意外的断裂。因此，锻造、铸造、焊接以及切削加工后（精度 要求高的工件）应采用去应力退火，以消除加工过程中产生的内应力。 正火与退火的差别主要是冷却速度，正火的冷却速度大于退火的冷却速度，是在自然
绪
论
金属热处理工艺在我国已有悠久的历史。热处理最早的史料记载
见于《汉书· 王褒传》中“清水粹其锋”之说，我国古代的热处理工 艺部分的记载于明代科学家宋应星《天工开物》一书中。他对于退
火、淬火、固体渗碳、形变热处理等均有生动的描述。大量事实表
明，我国曾是世界上发展和应用热处理技术最早的国家之一。
金属热处理的基本工艺是退火、正火、淬火、回火（包括时效）、 化学热处理及表面处理，近年来，随着材料科学的发展，传统的热 处理工艺内容不断地丰富，由于对组织与性能关系认识的深化，基 本热处理工艺也随之发生了许多的变革，并派生了许多优质和高效 能的工艺方法，如可控气氛热处理、激光热处理、气相沉积、真空
流通的空气冷却，目的类同于退火但组织更加细化，力学性能优于退火。
工具钢热轧、锻后球化退火的目的 工具钢大都属于共析钢、过共析钢，热轧、锻后钢中珠光体是层 片状，过共析钢中的渗碳体则成网状，具有较高的硬度和淬火时 容易引起变形和开裂；如果钢中碳化物成球粒状，均匀分布在铁 素体基体上，则淬火变形和开裂的倾向大大减少，同时提高耐磨 性和韧性。故，热轧、锻后的工具钢需进行球化退火，使钢中渗 碳体全部球化，得到所谓粒状珠光体，硬度也明显下降。
点的符 C％/及含义 号/温度
A/1538 B/1495 C/1148 D/1227 E/1148 0/纯铁熔点 0.53/包晶转变点 4.3/共晶点L A+Fe3C 6.69/渗碳体熔点 2.11/C在γ-Fe中最大溶 解度 6.69/渗碳体 0/α-Fe与 γ-Fe转变点 0.09/碳在δ-Fe最大溶解 度
际加热时各临界点的位置分别为图中的Ac1、Ac3
却时各临界点的位置分别为Ar1、Ar3和Arcm。
、Accm线，而实际冷
在图一中， S点成为共析点，此点的含碳量为 0.77% ，当钢中的含碳量
低于S点的碳量时，称为亚共析钢，当钢中的含碳量高于S 点的碳量时，
称为过共析钢。
图一
在铁碳平衡图上，按含碳量不同对钢和铸铁分类： 含碳量在0.0218％以下为工业纯铁 含碳量在2.11%以下为钢；0.0218—0.77％亚共析钢，0.77％共 析钢，0.77—2.11％过共析钢 含碳量在4.3％称为共晶生铁，含碳量在2.11—4.3％称为亚共晶 生铁，含碳量在4.3—6.69％称为过共晶生铁
钢在加热时的组织转变 ：钢能进行热处理强化，是由于钢在固态下具有相 变，在固态下不发生相变的纯金属或合金则不能用热处理方法强化。
一、钢的热处理
钢在热处理的依据：在Ｆe-Fｅ3C相图中，A1、A3和Acm是碳钢在极缓慢 地加热或冷却时的相变温度，是平衡临界点。在实际生产中，加热和冷却 不可能极缓慢，因此不可能在平衡临界点进行组织转变。由图一所示，实