金属材料和热处理基本知识

热处理：是指通过对工件的加热、保温和冷却，使金属或 合金的组织结构发生变化，从而获得预期的性能的操作工 艺称为热处理。 热处理目的 通过热处理，能够充分挖掘材料的潜力，最大限度的节省原 材料；降低材料的硬度，提高塑性，改善切削加工性能，可
以消除铸、锻、焊、轧、冷加工所产生的应力。
常用测量硬度的方法： 布氏硬度HB 洛氏硬度HR 维氏硬度HV 肖氏硬度HS 锉刀法
铁碳合金相图
面心立方
体方立方
• 热处理的基本过程 • 加热——保温——冷却
热处理的方法和应用
退火：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
退火的目的： 1、降低硬度，有利于切削加工 2、细化晶粒，改善组织和性能 3、增强塑性和韧性 4、消除内应力 5、为淬火作好组织准备
正火：将钢加热到一定温度（亚 共析钢A3、共析钢A1、过共析钢 A线上30-50度）保温一定时间， 出炉在空气中冷却的热处理工艺 方法。 正火目的： 正火作用类似退火 消除内应力，但没有退火彻底 为淬火做好组织准备
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淬火是将钢加热到一定温度（亚 共析钢A3、共析钢A1、过共析钢 A线上30-50度），保温后在冷水 或油中迅速冷却的热处理工艺方 法。
淬火目的： 提高材料的硬度、强度等力学性 能，提高零件使用寿命 各种工具、模具、量具、滚动轴 承等都需要淬火处理提高硬度和 耐磨性。
表面淬火是一种不改变钢表层化学成分，但改面表 层组织的局部热处理工艺。 方法：是通过快速加热，使钢件表面层很快达到淬 火温度，在热时来不及传递到中心就立即迅速冷却， 实现局部淬火。
工艺特征：通过快速加热使钢的表层奥氏体化，然 后急冷，使表层形成马氏体组织，而心部仍保持不 变。
• 以正火、退火或淬火回火（含调质）作最终热处理状态的 零件，一般仅标注硬度要求，通常以布氏硬度或洛氏硬度 表示：
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示例1：材料45#零件正火处理可表示为： 热处理：正火180HBW－210HBW 示例2：材料45#零件调质处理可表示为： 热处理：调质220HBW~250HBW 示例3：材料40Cr零件调质处理可表示为： 热处理：调质220HBW~280HBW 示例4：材料45#、40Cr零件淬火回火处理可表示为： 热处理：淬火48HRC~53HRC
常用热处理工艺术语及钢的常用热处理方法
局部热处理——仅对工件的某一部位或几个部位进行热处理的工艺。
退火——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。 正火——工件加热奥氏体后在空气中冷却的热处理工艺。 淬火——工件加热奥氏体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。 局部淬火——仅对工件需要硬化的局部进行的淬火。 火焰淬火——利用氧－乙炔（或其它可燃气）火焰使工件表层加热并快速冷却的淬火。 感应淬火——利用感应电流通过工件所产生的热量，使工件表层、局部或整体加热并 快速冷却的淬火。 回火——工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保持一定时间然后冷却到室温的热 处理工艺。 调质——工件淬火并高温回火的复合热处理工艺。