热处理工艺精品PPT课件
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钢的热处理工艺淬火(精品值得参考)课件
THANKS
淬火时间
淬火时间过短或过长都会影响淬火效果，需要根据实际情况进行调整。
淬火介质与冷却方式
淬火介质
淬火介质的冷却能力、化学成分和杂质含量都会影响淬火效果。
冷却方式
采用不同的冷却方式（如油冷、水冷、空冷等）会影响钢的硬度和组织结构，进而影响其力学性能。
05 淬火工艺的优化与创新
新型淬火介质的研究与应用
总结词
新型淬火介质具有更高的冷却速度和更 佳的淬火效果，能够提高钢的硬度和强 度，降低淬火变形和开裂的风险。
VS
详细描述
随着科技的发展，新型淬火介质不断涌现， 如聚合物淬火介质、纳米流体淬火介质等。 这些新型淬火介质具有优异的热物理性能， 能够提供更快的冷却速度和更均匀的冷却 效果，从而提高钢的硬度和强度。
高碳钢的淬火工艺应用
高碳钢是一种碳含量较高的钢材，通常用于制造需要高硬度和耐磨性的 工具和零件。淬火工艺对于高碳钢的性能至关重要，可以提高其硬度和 耐磨性。
在高碳钢的淬火工艺中，通常采用油淬或水淬的方法。油淬是将钢材加 热到高温后迅速放入油中冷却，水淬则是将钢材加热到高温后迅速放入
水中冷却。不同的淬火方法会对钢材的性能产生影响。
钢的热处理工艺淬火(精 品值得参考)课件
• 淬火工艺简介
目 录
• 淬火工艺流程 • 淬火效果的影响因素 • 淬火工艺的优化与创新 • 淬火工艺的实际应用案例
01 淬火工艺简介
淬火的定义与目的
淬火定义
淬火是一种金属热处理工艺，通 过快速冷却的方法使金属获得高 硬度、高耐磨性和高强度等特性。
淬火目的
去除工件表面的油污、锈 迹和杂质，确保工件干净。
矫直工件
对工件进行矫直，确保其 形状和尺寸符合要求。
钢的热处理及工艺课件(PPT 44页)
B上 HRC40－45
B下 HRC50－60
Mf（M终了线）
时间/s
马氏体型
贝氏体型
珠你体型
三种组织转变 返回
1、P区：A分解为F和Cm相间的片层状组织，是靠Fe与C原子长距离扩散迁移，F 和Cm交替形核长大而形成的；随温度的降低，加大，过冷A稳定性 变小，孕育期变短，P的片间距变小，组织变细； A1650ºC 为珠光体P；d=0.6-1微米
A晶1、粒A的起长始大晶是粒一度自：发一过般程较：小曲，折难晶于界测变量为，平但直通晶过界快，速大晶粒 吞并小晶短粒时。加热可获得细晶粒，对热处理工艺有重要意义。
凡是影响A过程的因素均影响A晶粒的长大： 如2加、影热A响实温钢际度的晶T；组粒织度性：能是，在具具有体重条要件的下实的际晶意粒义大。小，直接 加热速度v：越快，A的形成温度越高； 保3温、3时A－本间8h质τ）：晶所长粒获。度得。：的。是A。在晶。规粒。定大。的小短加，。热它。条表。件示。下了。（A。晶9。3粒0±在1高0C， 未溶温碳时化长物大对的晶倾界向推。移1的~4阻级碍为作本用质：粗晶粒钢；5~8级为 合金本元质素细除晶M粒n、钢P。外（一见般图均2有-62阻所碍示作）用；
1、A成分的影响(1)含碳量对C曲线的影响； (2)合金元素对C曲线的影响： 改变位置：大多数会延缓过冷A的分解，使C曲线右移； 改变形状：使P区与B区分开（b及d）。甚至P区消失（如c）。
2、A状态的影响（A晶粒度—细，则左移；组织不均匀—左移；T等） 加热温度和保温时间： 提高T或延长保温时间， 使A成分更为均匀，且 由于A晶粒的长大，晶 界面积减少，不利于A 晶粒的形核与长大，因 此提高了A的稳定性， 使C曲线右移。
转变终了线
4——T+M；
钢的热处理工艺教学课件
02
钢的热处理工艺原理
钢的加热过程
钢的加热过程是热处理工 艺中的重要环节，通过加 热使钢的内部组织发生变 化，以达到所需的性能要求。
加热过程中，钢的奥氏体 化过程是关键，需要控制 加热温度、时间和介质， 以确保奥氏体晶粒度的均 匀和适宜。
加热过程中还需注意防止 氧化和脱碳现象，以保持 钢材的表面质量。
02
热处理是一种重要的金属加工工 艺，广泛应用于各种金属材料， 如钢铁、铝合金、铜合金等。
热处理的重要性
提高材料的机械性能
通过热处理可以改变金属 材料的内部组织结构，提 高其硬度和强度，从而提
高材料的机械性能。
保证材料质量
热处理可以消除金属材料 在加工过程中产生的内应 力，提高其稳定性和耐久
性，保证材料质量。
钢的相变过程
钢的相变是指在热处理过程中，随着温度的变化，钢内部的组织结构发生变化的过程。
在相变过程中，奥氏体转变为铁素体和渗碳体的混合物，这个过程对钢的性能产生 重要影响。
相变过程需要精确控制温度和时间，以获得理想的组织结构和性能。了解和掌握相 变过程对于制定合理的热处理工艺具有重要意义。
03
钢的热处理工艺流程
空冷室
利用自然对流冷却原理，将钢件放置在室 内自然冷却。
流态化冷却装置
利用流态化原理，通过循环流动的冷却介 质实现快速冷却。
辅助设备
搬运设备
如起重机、输送带等，用 于在各工艺环节间移动钢 件。
装料机
用于将钢件自动装入加热 炉或冷却设备中。
测温仪和控温系统
用于监测和控制加热炉和 冷却设备的温度。
气氛控制装置
铸钢热处理工艺分类 根据加热温度和冷却方式的不同，铸钢热处理工 艺可分为退火、正火、淬火和回火等类型。
热处理原理与工艺ppt
1 2
空气冷却器
利用空气作为冷却介质，通过换热器将热量带 走。
水冷装置
利用水作为冷却介质，通过循环水将热量带走 。
3
油冷装置
利用油作为冷却介质，通过油循环将热量带走 。
辅助设备
输送装置
包括输送带、辊道等， 用于工件的输送和定位 。
装料装置
包括料仓、料斗、抓斗 等，用于工件的装料和 卸料。
加热元件
包括电热丝、硅碳棒等 ，用于加热设备中的加 热元件。
热处理质量控制
为了保证热处理效果的一致性和可靠性，需要对热处理过 程进行严格的质量控制，包括温度控制、时间控制和气氛 控制等。
展望
01
新技术的发展
随着科技的不断进步，新的热处理技术也不断涌现。例如，真空热处
理、保护气氛热处理和激光热处理等新技术的应用，将进一步提高热
处理质量和效率。
02
节能减排的需求
Байду номын сангаас
04
热处理的应用
工业应用
航空航天领域
为了提高航空航天构件的强度、硬度、韧性和疲劳性能，通常 需要进行热处理。
汽车工业
汽车零部件如齿轮、轴、弹簧等需要进行热处理，以提高其耐 磨性和抗疲劳性能。
机械制造
在机械制造过程中，对金属材料进行热处理可以改变其内部结 构，提高材料的使用性能。
日常生活应用
餐具
THANKS
热处理原理应用
广泛应用于机械制造业、 冶金工业、电子工业等领 域。
热处理的过程
加热
将金属材料加热到一定温 度，使其发生相变或奥氏 体化。
保温
保持一定时间，使金属材 料充分吸收热量，达到预 期的组织结构。
冷却
热处理工艺介绍课件
高强度钢是一种广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域的重要材料，其制造过程中需要进行热处理工艺。通过研究高强度钢的热处理工艺，可以提高其强度、韧性和抗疲劳性能，从而满足各种工程应用的需求。
在研究高强度钢的热处理工艺时，需要进行实验研究和理论分析，以确定最优的热处理工艺参数。同时，还需要进行生产成本的评估和环保性能的评估，以确定最优的热处理工艺方案。
热处理工艺介绍课件
目录
热处理工艺概述热处理工艺基本原理常见热处理工艺介绍热处理工艺参数控制热处理工艺对性能的影响热处理工艺应用案例分析
01
CHAPTER
热处理工艺概述
回火
分类
根据加热和冷却方式的不同，热处理可分为以下几类
正火
加热至一定温度后，保温一段时间，然后快速冷却至室温。
淬火
加热至一定温度后，保温一段时间，然后快速冷却至室温，最后进行回火处理。
06
CHAPTER
热处理工艺应用案例分析
汽车零件的制造过程中，热处理工艺是非常关键的一环。通过优化热处理工艺，可以提高汽车零件的强度、硬度、耐磨性和抗疲劳性能，从而提高汽车的整体性能和使用寿命。
在优化热处理工艺的过程中，需要考虑的因素包括：加热温度、保温时间、冷却速度和淬火介质等。同时，还需要进行生产成本的评估和环保性能的评估，以确定最优的热处理工艺方案。
定义
目的
方法
消除金属中的内应力，提高金属的塑性和韧性，为后续的加工或热处理工艺做好准备。
空气退火、炉内退火、等温退火等。
03
02
01
淬火是一种将金属加热到临界温度以上，保温一段时间，然后迅速冷却的一种工艺方法。
定义
提高金属的硬度、强度和耐磨性。
目的
钢的热处理原理和工艺PPT课件
决定钢件最后的性能。
47
第47页/共69页
3.回火时的组织转变 1）马氏体分解 （80～200 ℃）
转变产物：回火M+残余A 2）残余奥氏体分解 （200 ～ 300 ℃ ）
转变产物：回火M 3）渗碳体形成 （300 ～ 400 ℃ ）
转变产物：回火T 4）渗碳体聚集长大（> 400 ℃ ）
转变产物：回火S
c
b a
a = b≠c
——碳原子
25
第25页/共69页
低碳马氏体
组织特征：
呈 一束一束相互平行的
细条状板条。
M板条
性能特点：
硬度可达 HRC 45~50 ，
具有较高的强度
及良好的韧性。
M板条束
低碳马氏体组织形态
26
第26页/共69页
高碳马氏体
组织特征： 断面呈针状或片状
性能特点： 硬度均在≥ HRC 60， 表现为硬度高而脆性
珠光体组织 3800×
好的综合 力学性能。
18
第18页/共69页
a）形成温度范围
650℃ ~ 600℃ b）组织——索氏体（S）
细片状珠光体 片层间距0.4 ~ 0.2μm C）性能 硬度为230 ~ 320HBW 索氏体组织 8000× 综合力学性能优于 粗珠光体。
19
第19页/共69页
a）形成温度范围
铁素体+渗碳体
组织特征：
铁素体 ——长成板条状大致平行分布
渗碳体 ——呈粒状或短杆状分布在铁素体板条之间。
21
第21页/共69页
a）形成温度范围
550℃ ~ 350℃ b）组织——上贝氏体（B上）
形态呈典型羽毛状 C）性能
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。
热处理原理及工艺ppt
①机床齿轮：传递应力较大，接触应力较大—摩擦磨损不大； 中碳钢-调质-表淬-低回； ②汽车齿轮：传递应力大，接触应力、 磨损大，有冲击载荷；
低碳（合金）钢-渗碳-淬火-低回；
③介于二者之间可用渗N处理。 38CrMoAlA 调质-机加-渗N.
槽口:35-45HRC 45钢：高频局部淬火
-回火。
山东理工大学
（3）表面硬化件
如高频淬火、渗碳、渗氮件
选材：材料的淬透性、 心部的含碳量、硬化层深度、
截面尺寸比（硬化层与心部）。
14-1直径大，表残余压应力大。
14-2 深碳层浅，最大压应力移向表面处。
14-3 含碳低，表面压应力大。
2、合理确定热处理技术条件
（1）根据零件服役条件，恰当地提出性能要求
如齿轮：
3/4Fe+ C O2 = 3/4 Fe3 O4 + C O 在加热温度> 570度时，发生下列反应：
Fe＋1/2 O2 = FeO
Fe+ C O2 = FeO+ C O
Fe+ H2 O = FeO+ H2
3:氧化物的组织形式： （1） ： Fe3 O4 磁性氧化铁，在570度以下形成，组织严密，一 旦形成氧化速度较慢，如步枪枪支要氧化处理。 （2） ： Fe2 O3 当T >570度时，形成无磁性氧化铁。 （3） FeO： 温度继续升高，形成疏松FeO，氧化速度加剧。
12.3.2 形变量 12.3.3 形变后退火前的停留时间
山东理工大学
Shandong University of Technology
第13章
真空热处理
金属在加热时的氧化反应及氧化过程 1：氧化: 材料中金属元素与氧化性气氛形成氧化物层。其危 害是不仅使工件表面变色，失去光泽，而且使机械性能变坏 （如疲劳性能）因此要防止氧化。 2：氧化反应：对于铁来说，根据加热温度不同，常见的氧化反 应也不同， 在加热温度<570度时， 形成Fe3 O4，反应如下： Fe＋2 O2 = Fe3 O4 3/4Fe + H2 O = 1/4 Fe3 O4 + H2
低碳（合金）钢-渗碳-淬火-低回；
③介于二者之间可用渗N处理。 38CrMoAlA 调质-机加-渗N.
槽口:35-45HRC 45钢：高频局部淬火
-回火。
山东理工大学
（3）表面硬化件
如高频淬火、渗碳、渗氮件
选材：材料的淬透性、 心部的含碳量、硬化层深度、
截面尺寸比（硬化层与心部）。
14-1直径大，表残余压应力大。
14-2 深碳层浅，最大压应力移向表面处。
14-3 含碳低，表面压应力大。
2、合理确定热处理技术条件
（1）根据零件服役条件，恰当地提出性能要求
如齿轮：
3/4Fe+ C O2 = 3/4 Fe3 O4 + C O 在加热温度> 570度时，发生下列反应：
Fe＋1/2 O2 = FeO
Fe+ C O2 = FeO+ C O
Fe+ H2 O = FeO+ H2
3:氧化物的组织形式： （1） ： Fe3 O4 磁性氧化铁，在570度以下形成，组织严密，一 旦形成氧化速度较慢，如步枪枪支要氧化处理。 （2） ： Fe2 O3 当T >570度时，形成无磁性氧化铁。 （3） FeO： 温度继续升高，形成疏松FeO，氧化速度加剧。
12.3.2 形变量 12.3.3 形变后退火前的停留时间
山东理工大学
Shandong University of Technology
第13章
真空热处理
金属在加热时的氧化反应及氧化过程 1：氧化: 材料中金属元素与氧化性气氛形成氧化物层。其危 害是不仅使工件表面变色，失去光泽，而且使机械性能变坏 （如疲劳性能）因此要防止氧化。 2：氧化反应：对于铁来说，根据加热温度不同，常见的氧化反 应也不同， 在加热温度<570度时， 形成Fe3 O4，反应如下： Fe＋2 O2 = Fe3 O4 3/4Fe + H2 O = 1/4 Fe3 O4 + H2
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目的：消除铸件、锻件、 焊接件和机加工、冷变 形等冷热加工在工件中 造成的残余内应力。（ 没有发生组织变化）
适用范围：用于所有的钢 。
温度
保温 500 ～600℃ 炉冷
200 ～300℃ 空冷
时间
5）等温退火
• 加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保持适当 时间后，较快地冷却到珠光体转变温度区间 的某一温度保持使奥氏体转变为珠光体型组 织，然后在空气中冷却的退火工艺。
当时称之为季裂。
如何消除加工过程中产生的内应力？
第三节 钢的普通热处理工艺
毛坯生产 预备热处理
机械加
工
最终热处理
机械精加工
预备热处理的作用是消除锻造的缺陷，如晶粒粗大、 内应力、缺陷组织等，同时调整硬度，为后续的切削做 准备。——退火 ; 正火；调质 最终热处理的作用是使材料具有使用状态下的性能， 如强度、硬度等。——淬火 ; 回火；表面热处理
目的：使钢中的化学成分和 组织均匀化。
适求用偏非高范析金的围铸存 属合：造在夹金化主形杂学钢要式物成铸及分用分危 布锭于不害不、质均均量匀匀要、、 铸件微、气泡锻和坯气。孔 造成偏析。
偏析直接导致大型铸件
各处成分和组织不均匀、产 生组织应力、出现裂纹、机 械性能恶化。
温度ห้องสมุดไป่ตู้
Ts - 100 ～200℃ 保温10～15 h 缓冷 时间
2）球化退火
定义：将钢加热到 Ac1+(30~50)℃ ，保温后随炉缓冷至600 ºC，出炉空冷， 使钢中碳化物呈球状的工艺方法。
组织：球状珠光体（渗碳体呈球形的细小颗粒弥散分布在 铁素体基体中）
温度
保温 Ac1+30 ～50℃ 缓冷
600℃
空冷
时间
球化退火的目的：
1、降低硬度、提高塑性 、改善切削加工性能。如 T10钢经球化退火后，硬 度由255～321HBS降到 ≤197HBS。从而改善切 削加工性能；
• 对于亚共析钢可代替完全退火，对于过共析 钢可代替球化退火。
空冷
时间
等温退火工艺图 温度
6)再结晶退火
– 适用：存在加工硬 化的冷变形金属
– 目的：消除加工硬 化，降低硬度，改 善切削加工性能； 提高延展性（塑性 ）及压延成型性能 。
– 加热温度：T再 +150～250℃，一 般钢材再结晶退火 温度650 ～ 700℃ 。
为什么退火与正火有 着非常广泛的应用?
为什么将其安 排在铸/锻造与 切削加工之间呢 ?
在一个零件的加工路线中，热处理起着很重要的作用， 一般有两种情况，如一个齿轮： 下料------锻造------预备热处理（退火或正火）------铣齿
------ 最终热处理（淬火回火）------精加工（磨削）
• 再结晶：
• 冷变形金属加热至一定温度时，将开始形成一些
位向与变形晶粒不同、内部缺陷较少的等轴小晶粒 ，这些小晶粒不断向周围的变形金属中扩展长大， 直到冷变形金属组织完全消失为止的过程。随着加 热温度增加，其组织和性能的变化过程可分为回复 、再结晶、及晶粒长大三个阶段。其示意图如下：
2、获得球状珠光体也是 为淬火作组织准备，使淬
球状珠光体
火加热时奥氏体晶粒不易 应注意的是
长大，并可减小冷却时变 对于有网状二次渗碳体的 形和开裂的倾向。 适用范围：主要用于过共析 过共析钢，球化退火前应先
钢、合金工具钢。
进行正火，以消除网状.
3）扩散退火（均匀化退火）
定义：将钢加热到Ac3以上 150-300 ºC，保温10h ～15h后随炉缓冷。
铜棒 Ø 24 mm
电缆线Ø 0.15 mm
如何消除拉拔过程中的硬化现象？
切削件的硬度在170～ 230HB范围内，切削性 能较好。
刀具具有较高的韧性时， 不容易发生崩刃。
切削件的硬度如何调整？刀具如何才能 具有较高的韧性？
加工过程（铸、锻、焊、 切削）产生的内应力
季裂
20世纪初，英军在印度 贮存的黄铜弹壳，每当 雨季就频繁发生大量裂缝，
完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火等。
➢工艺特点：通过控制加热温度、保温时间及冷却速 度等工艺参数，来改变钢中的珠光体、铁素体、渗碳 体等组织形态及分布，从而改变其性能，如降低硬度 、提高塑性、细化晶粒、改善机械加工性能等。
1）完全退火
定义：将钢加热Ac3以上3050ºC,完全奥氏体后，保 温一定时间随之缓慢冷却 到600ºC以下，出炉空冷 。
➢钢的退火工艺种类很多，根据热处理目的不同， 可将退火工艺分为两大类。
➢第一类退火是不以组织转变为目的的退火 工艺方法。
扩散（均匀化）退火、再结晶退火、去应力退火。
➢工艺特点：通过控制加热温度和保温时间使钢由冶 金及冷、热加工过程中产生的不平衡状态如成分偏 析、冷变形强化、内应力等过渡到平衡状态。
➢第二类退火是以改变组织与性能为 目的的退火工艺方法。
第三节 钢的普通热处理工艺
一、钢的退火
1、退火：将钢加热到适当温度（ 临界温度以上30～50℃ ），保 温一定时间，然后在炉中缓慢地 冷却的热处理工艺。 2、目的——为后续加工和最终热 处理作好组织准备
1）降低硬度，提高塑性，改善 加工性能；
2）细化晶粒，消除组织缺陷； 3）消除内应力 。
3 退火种类
组织：细小而均匀的平衡组 织（铁素体+珠光体）
• 目的：①细化，均匀化粗 大、不均匀组织
• ②接近平衡组织——调整 硬度→切削性↑
• ③消除内应力
温度
保温 Ac3+30 ～50℃
炉冷
600 ℃
时间
空冷
完全退火组织 问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？
➢缺
点：
45钢的完全退火组织（F+P） 200X
应注意的是
• 工件经扩散退火后，奥氏体的晶 粒十分粗大，必须进行完全退火或 正火处理来细化晶粒。
• 由于扩散退火温度高、时间长， 生产成本高，一般不轻易采用。只 有一些优质的合金钢和偏析较严重 的合金钢铸件才使用这种工艺。
4）去应力退火
定义：将钢加热到Ac1以下 （一般约为500～600 ºC），保温后随炉缓冷 至200～300 ºC出炉空 冷，又称低温退火。
完全退火全过程所需时间非常长，特别是对于某些
奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要数十小时，甚
至数天的时间。
• 低碳钢为什么不能用完全退火？ • 过共析钢能采用完全退火吗？
网状渗碳体
注意事项： 低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。 低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。 过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火 时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性 和冲击韧性显著降低。
适用范围：用于所有的钢 。
温度
保温 500 ～600℃ 炉冷
200 ～300℃ 空冷
时间
5）等温退火
• 加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保持适当 时间后，较快地冷却到珠光体转变温度区间 的某一温度保持使奥氏体转变为珠光体型组 织，然后在空气中冷却的退火工艺。
当时称之为季裂。
如何消除加工过程中产生的内应力？
第三节 钢的普通热处理工艺
毛坯生产 预备热处理
机械加
工
最终热处理
机械精加工
预备热处理的作用是消除锻造的缺陷，如晶粒粗大、 内应力、缺陷组织等，同时调整硬度，为后续的切削做 准备。——退火 ; 正火；调质 最终热处理的作用是使材料具有使用状态下的性能， 如强度、硬度等。——淬火 ; 回火；表面热处理
目的：使钢中的化学成分和 组织均匀化。
适求用偏非高范析金的围铸存 属合：造在夹金化主形杂学钢要式物成铸及分用分危 布锭于不害不、质均均量匀匀要、、 铸件微、气泡锻和坯气。孔 造成偏析。
偏析直接导致大型铸件
各处成分和组织不均匀、产 生组织应力、出现裂纹、机 械性能恶化。
温度ห้องสมุดไป่ตู้
Ts - 100 ～200℃ 保温10～15 h 缓冷 时间
2）球化退火
定义：将钢加热到 Ac1+(30~50)℃ ，保温后随炉缓冷至600 ºC，出炉空冷， 使钢中碳化物呈球状的工艺方法。
组织：球状珠光体（渗碳体呈球形的细小颗粒弥散分布在 铁素体基体中）
温度
保温 Ac1+30 ～50℃ 缓冷
600℃
空冷
时间
球化退火的目的：
1、降低硬度、提高塑性 、改善切削加工性能。如 T10钢经球化退火后，硬 度由255～321HBS降到 ≤197HBS。从而改善切 削加工性能；
• 对于亚共析钢可代替完全退火，对于过共析 钢可代替球化退火。
空冷
时间
等温退火工艺图 温度
6)再结晶退火
– 适用：存在加工硬 化的冷变形金属
– 目的：消除加工硬 化，降低硬度，改 善切削加工性能； 提高延展性（塑性 ）及压延成型性能 。
– 加热温度：T再 +150～250℃，一 般钢材再结晶退火 温度650 ～ 700℃ 。
为什么退火与正火有 着非常广泛的应用?
为什么将其安 排在铸/锻造与 切削加工之间呢 ?
在一个零件的加工路线中，热处理起着很重要的作用， 一般有两种情况，如一个齿轮： 下料------锻造------预备热处理（退火或正火）------铣齿
------ 最终热处理（淬火回火）------精加工（磨削）
• 再结晶：
• 冷变形金属加热至一定温度时，将开始形成一些
位向与变形晶粒不同、内部缺陷较少的等轴小晶粒 ，这些小晶粒不断向周围的变形金属中扩展长大， 直到冷变形金属组织完全消失为止的过程。随着加 热温度增加，其组织和性能的变化过程可分为回复 、再结晶、及晶粒长大三个阶段。其示意图如下：
2、获得球状珠光体也是 为淬火作组织准备，使淬
球状珠光体
火加热时奥氏体晶粒不易 应注意的是
长大，并可减小冷却时变 对于有网状二次渗碳体的 形和开裂的倾向。 适用范围：主要用于过共析 过共析钢，球化退火前应先
钢、合金工具钢。
进行正火，以消除网状.
3）扩散退火（均匀化退火）
定义：将钢加热到Ac3以上 150-300 ºC，保温10h ～15h后随炉缓冷。
铜棒 Ø 24 mm
电缆线Ø 0.15 mm
如何消除拉拔过程中的硬化现象？
切削件的硬度在170～ 230HB范围内，切削性 能较好。
刀具具有较高的韧性时， 不容易发生崩刃。
切削件的硬度如何调整？刀具如何才能 具有较高的韧性？
加工过程（铸、锻、焊、 切削）产生的内应力
季裂
20世纪初，英军在印度 贮存的黄铜弹壳，每当 雨季就频繁发生大量裂缝，
完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火等。
➢工艺特点：通过控制加热温度、保温时间及冷却速 度等工艺参数，来改变钢中的珠光体、铁素体、渗碳 体等组织形态及分布，从而改变其性能，如降低硬度 、提高塑性、细化晶粒、改善机械加工性能等。
1）完全退火
定义：将钢加热Ac3以上3050ºC,完全奥氏体后，保 温一定时间随之缓慢冷却 到600ºC以下，出炉空冷 。
➢钢的退火工艺种类很多，根据热处理目的不同， 可将退火工艺分为两大类。
➢第一类退火是不以组织转变为目的的退火 工艺方法。
扩散（均匀化）退火、再结晶退火、去应力退火。
➢工艺特点：通过控制加热温度和保温时间使钢由冶 金及冷、热加工过程中产生的不平衡状态如成分偏 析、冷变形强化、内应力等过渡到平衡状态。
➢第二类退火是以改变组织与性能为 目的的退火工艺方法。
第三节 钢的普通热处理工艺
一、钢的退火
1、退火：将钢加热到适当温度（ 临界温度以上30～50℃ ），保 温一定时间，然后在炉中缓慢地 冷却的热处理工艺。 2、目的——为后续加工和最终热 处理作好组织准备
1）降低硬度，提高塑性，改善 加工性能；
2）细化晶粒，消除组织缺陷； 3）消除内应力 。
3 退火种类
组织：细小而均匀的平衡组 织（铁素体+珠光体）
• 目的：①细化，均匀化粗 大、不均匀组织
• ②接近平衡组织——调整 硬度→切削性↑
• ③消除内应力
温度
保温 Ac3+30 ～50℃
炉冷
600 ℃
时间
空冷
完全退火组织 问题：亚共析钢（共析钢）的平衡状态组织？
➢缺
点：
45钢的完全退火组织（F+P） 200X
应注意的是
• 工件经扩散退火后，奥氏体的晶 粒十分粗大，必须进行完全退火或 正火处理来细化晶粒。
• 由于扩散退火温度高、时间长， 生产成本高，一般不轻易采用。只 有一些优质的合金钢和偏析较严重 的合金钢铸件才使用这种工艺。
4）去应力退火
定义：将钢加热到Ac1以下 （一般约为500～600 ºC），保温后随炉缓冷 至200～300 ºC出炉空 冷，又称低温退火。
完全退火全过程所需时间非常长，特别是对于某些
奥氏体比较稳定的合金钢，往往需要数十小时，甚
至数天的时间。
• 低碳钢为什么不能用完全退火？ • 过共析钢能采用完全退火吗？
网状渗碳体
注意事项： 低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。 低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。 过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火 时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性 和冲击韧性显著降低。