热处理常用的临界温度符号及说明

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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。

钢铁材料的热处理介绍

使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度
(1)高温回火
将淬火后的钢件加热到500～650ºC，经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等
使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度，消除钢件因淬火而产生的内应力
5．调质
将淬火后的钢件进行高温(500～600ºC)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的
7．化学热处理
将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能
化
学
热
处
理
(1)钢渗的碳
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等
使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性
细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件
(2)球化退火
将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷
降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢
①改善组织结构和切削加工性能
②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理
③消除内应力
3．淬火
将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却
①使钢件获得较高的硬度和耐磨性
②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等

压力容器热处理知识

压力容器热处理知识一热处理的一般过程1、热处理是将固态金属及其合金(钢及其合金)按预定的要求进行加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所要求性能的工艺过程。

温度和时间是热处理的主要因素。

随着温度的变化,钢在固态状态下能够发生相变,与低碳钢(含碳量小于等于0.77%)相关的相变温度分别称为A3线和A1线(727°C)。

2、加热时的转变---奥式体A的形成:平衡状态下低碳钢的常温组织为铁素体F+珠光体P,当加热温度超过A1线时,将发生珠光体P向奥式体A的转变,继续加热时,剩余的铁素体F将在奥式体A中溶解,直至温度达到A3时全部溶解完,此时钢的组织为单一的奥式体A。

刚形成的奥氏体A成分是不均匀的,因此钢在加热之后需要有足够的保温时间,主要是为了获得成分均匀的奥氏体A组织,以便在冷却后得到良好的组织和性能。

3、冷却时的转变---奥式体A的分解如果冷却过程足够缓慢,温度降低到A1线以下时低碳钢将得到F+P 组织。

如果冷却时间不是一个足够缓慢的过程,即存在一定的过冷度,那么,随着冷却速度的不同,奥式体转变产物的形态、分散度及性能都将发生不同的变化。

热处理名词:1,临界点(临界温度),是指加热或冷却时发生相变的温度。

A1线---表示钢加热时珠光体P向奥式体A的转变,冷却时A向P 转变的温度。

A3线---表示亚共析钢(低碳钢,含碳量≤0.77%)加热时,铁素体F 完全溶入奥氏体A的温度,或冷却时铁素体F开始从奥氏体A中析出的温度。

AC1、AC3线,为与平衡条件下的临界点相区别,将在加热时的实际温度A1、A3称为:AC1、AC3。

2,退火把钢加热到临界点(AC1或AC3)或再结晶温度以上,保温适当时间,然后缓慢冷却,使组织达到接近平衡状态的热处理工艺。

可分为: 完全退火,又称重结晶退火,一般简称退火。

是加热至AC3以上20-40°C保温后缓冷的工艺,可细化晶粒、消除内应力、改善钢的性能。

附录(世界常用钢号对照表)

附录附录A世界常用钢号对照表附表A-1 优质碳素结构钢（续）附表A-2 合金结构钢（续）（续）（续）附表A-3 弹簧钢（续）附表A-4 高碳铬轴承钢附表A-5 碳素工具钢（续）附表A-6 合金工具钢（续）（续）附表A-7 高速工具钢（续）附表A-8 不锈钢标准钢号对照表（续）（续）（续）附表A-9 耐热钢（续）（续）附录B 新、旧标准拉伸性能符号对照金属材料的拉伸性能及其符号的新标准《金属材料室温拉伸试验方法》(GB/T 228-2002)合并且代替《金属拉伸试验方法》(GB/T 228-1987)、《金属薄板（带）拉伸试验方法》(GB/T 3076-1982)和《金属拉伸试验试样》(GB/T 6397-1986)三个标准。

新标准与旧标准在性能名称与符号对照列于下表。

附录B-1 新、旧标准拉伸性能符号对照附录C 全书图表一览第1章钢铁热处理基础图1-1 Fe-Fe3C合金相图表1-1 Fe-Fe3C相图中的特征点表1-2 Fe-Fe3C相图中的特性线表1-3 Fe-Fe3C相图中各相的特性表1-4 热处理常用的临界温度符号及说明图1-2 Fe-Fe3C相图中常用的热处理工艺加热区间表1-5 铁碳合金中各种组织的力学性能图1-3 合金钢按用途分类表1-6 生铁产品牌号示例表1-7 专用结构钢的前缀符号表1-8 专用钢材产品用途、特性和工艺方法表示符号表1-9 优质碳素结构钢牌号和优质碳素弹簧钢牌号示例表1-10 合金结构钢和合金弹簧钢示例表1-11 其他钢牌号示例表1-12 过冷奥氏体转变类型及主要特征表1-13常用钢材过冷奥氏体等温转变图的类型图1-4不同马氏体量时碳含量与淬火硬度的关系表1-14 常用钢种淬火硬度与临界直径表1-15 部分钢不同截面尺寸的淬火硬度(HRC)表1-16 常用淬火介质的淬火烈度H值(cm-1)表1-17加热计算经验公式及碳钢和合金钢的加热系数表1-18高速钢在盐浴炉中淬火的加热系数表1-19工模具钢在不同介质中的加热时间及加热系数表1-20 节能计算法使用的钢件加热时间计算表表1-21不同钢种加热时间计算表表1-22电耗定额计算及考核公式表1-23表1-22中公式各符号含义k表1-24 工艺折算系数1k表1-25加热方式系数2k表1-26生产方式系数3k表1-27工件材料系数4k表1-28常用热处理工艺装载系数5表1-29燃料消耗定额计算及考核公式表1-30 表1-29中公式各符号的含义k表1-31 工艺折算系数1k表1-32 加热方式系数2k表1-33常用热处理工艺装载系数5表1-34钢的临界温度经验公式表1-35 50个常用钢种的回火经验方程表1-36 正火与退火工艺分类及应用范围表1-37 常用钢回火脆性温度范围（℃）表1-38 淬火冷却方法分类与应用范围表1-39 回火工艺名称与应用范围表1-40调质件加工预留余量表1-41轴类零件热处理时外圆预留磨削余量表1-42套类零件热处理时预留磨削余量表1-43中碳钢套类零件内孔预留余量表1-44中碳钢套类零件外经及高度预留余量表1-45高碳钢套类零件内孔预留余量表1-46高碳钢套类零件外经及高度预留余量表1-47渗碳钢套类零件内孔预留余量表1-48渗碳钢套类零件外经及高度预留余量表1-49合金钢套类零件内孔预留余量表1-50合金钢套类零件外经及高度预留余量第2章常用钢材热处理工艺数据表2-1碳素结构钢牌号和性能表2-2碳素结构钢新旧牌号对照表2-3优质碳结构钢磷、硫含量和低倍组织要求表2-4优质碳素结构钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-5合金结构钢牌号与化学成分表2-6合金结构钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-7低合金高强度结构钢牌号与性能表2-8低碳马氏体型钢热处理工艺和力学性能表2-9低碳马氏体钢淬火临界直径表2-10弹簧钢化学成分表2-11弹簧钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-12轴承用钢化学成分表2-13轴承用钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-14碳素工具钢化学成分表2-15碳素工具钢残余元素的控制表2-16碳素工具钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-17合金工具钢化学成分表2-18合金工具钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-19 高速工具钢化学成分表2-20高速钢临界点温度及常规热处理工艺参数表2-21奥氏体型不锈钢和耐热钢化学成分表2-22奥氏体-铁素体型不锈钢和耐热钢化学成分表2-23铁素体型不锈钢和耐热钢化学成分表2-24马氏体型不锈钢和耐热钢化学成分表2-25沉淀硬化型不锈钢和耐热钢化学成分表2-26奥氏体型不锈钢热处理工艺与性能参数表2-27铁素体型不锈钢常规热处理工艺与性能参数表2-28奥氏体-铁素体钢常规热处理工艺与性能参数表2-29马氏体型不锈钢退火热处理工艺与性能参数表2-30马氏体型不锈钢淬回火热处理工艺与性能参数表2-31沉淀硬度不锈钢热处理工艺参数表2-32 奥氏体型耐热钢热处理工艺与性能参数表2-33 铁素体型耐热钢热处理工艺与性能参数表2-34 马氏体型耐热钢退火工艺与性能参数表2-35 马氏体型耐热钢热处理工艺与性能参数表2-36铸造碳钢牌号和化学成分表2-37铸造碳钢力学性能表2-38低合金铸钢件牌号和化学成分中硫、磷含量表2-39低合金铸钢件力学性能要求表2-40铸造碳钢和低合金铸钢件完全退火热处理工艺表2-41铸造不锈钢化学成分表2-42铸造不锈钢力学性能表2-43耐蚀铸造不锈钢热处理规范和力学性能表2-44非标准铸造不锈钢牌号、热处理工艺、性能和应用表2-45新型齿轮钢化学成分(质量分数，％)表2-46典型新型齿轮钢的临界点温度和热处理工艺参数表2-47 20CrMoH渗碳淬火有效硬化层深度与碳浓度表2-48 20CrNi2MoH渗碳淬火有效硬化层深度与碳浓度表2-49 部分冷镦、冷挤压用钢热处理工艺与性能表2-50 高压锅炉用钢热处理规范表2-51汽轮机叶片用钢热处理规范第3章表面加热热处理表3-1 感应加热方法的分类表3-2 工件直径、合理的淬火层深度与电流频率的关系表3-3 几种典型服役条件下的零件表面硬化层深度要求表3-4 淬硬层深度与电流频率的关系表3-5 根据淬硬层深度和工件直径选择频率的依据表3-6 轴类零件表面加热比功率的选择表3-7 根据淬硬层深度选择加热时间与比功率表3-8 不同材料推荐的感应淬火温度及通常希望的表面硬度①表3-9 常用钢种表面淬火时推荐的加热温度（喷水冷却）①表3-10 部分零件感应加热表面淬火时的冷却方式及介质表3-11 几种常用钢感应加热表面淬火件炉中回火规范表3-12 感应加热回火需要的大约功率密度表3-13 各种感应回火应用的功率、频率选择表3-14火焰淬火适用钢铁材料表3-15 用于火焰淬火的燃料气表3-16 烧嘴移动速度、气体消耗量与硬化层深度表3-17常用材料火焰表面淬火加热温度表3-18火焰表面淬火件回火工艺参数表3-19 激光热处理工艺参数选用原则表3-20 激光热处理工艺参数对硬化层的影响表3-21 常用典型材料的激光热处理工艺表3-22 常用钢激光热处理后的硬度表3-23 电子束表面淬火的基本工艺方法和淬硬层的组织性能表3-24 电子束淬火工艺参数表3-25 42CrMo钢电子束表面淬火效果第4章化学热处理表4-1 常用化学热处理方法及其作用表4-2 常用结构钢的渗碳热处理规范及性能表4-3 几种有机液体的产气量表4-4 一些常用有机物质的碳当量表4-5 几种有机液体在不同温度下分解产物的组成表4-6 几种滴注剂单参数控制的最大碳势偏差①表4-7 常用吸热式气体成分（体积分数）表4-8 几种类型氮基渗碳气氛的成分（体积分数）表4-9常用渗碳钢预备热处理工艺及热处理后硬度表4-10气体渗碳工艺参数表4-11 液体渗碳盐浴组成及使用效果表4-12常用固体渗碳剂组成表4-13固体渗碳装箱及装炉表4-14固体渗碳及渗后热处理表4-15 常用防渗碳涂料表4-16 渗碳后热处理工艺表4-17 常用渗氮钢的钢种表4-18常用材料的渗氮温度、表面硬度和渗氮层深度范围表4-19 常用渗氮钢的调质处理工艺及调质后力学性能表4-20 常用气体渗氮工艺方法和特点表4-21 结构钢和工具钢气体渗氮工艺规范表4-22 纯铁、碳素钢的抗蚀渗氮工艺表4-23 不锈钢和耐热钢气体渗氮工艺规范表4-24 离子渗氮工艺规范表4-25 几种常用钢种的离子渗氮工艺表4-26 常用结构钢碳氮共渗处理规范及性能表4-27常见气体碳氮共渗介质表4-28气体碳氮共渗热处理工艺过程表4-29 结构钢碳氮共渗的盐浴成分及处理规范表4-30 几种钢液体碳氮共渗渗层深度与保温时间的关系表4-31几种碳氮共渗后的热处理工艺及其适用范围表4-32 气体氮碳共渗常用渗剂表4-33 气体氮碳共渗工艺表4-34 保温时间对氮碳共渗层深度与表面硬度的影响表4-35 70%甲酰胺＋30%尿素氮碳共渗效果表4-36 几种典型的氮碳共渗盐浴及其效果表4-37 盐浴氮碳共渗工艺表4-38 不同温度保温1.5h氮碳共渗层深度表4-39盐浴氮碳共渗层深度与表面硬度表4-40 部分材料常用离子氮碳共渗层深度及硬度表4-41 温度对20钢、45钢和40Cr钢离子氮碳共渗层的厚度和硬度的影响表4-42 常用的粉末渗锌剂及处理工艺表4-43 常用气体渗铬介质与处理工艺表4-44 常用液体渗铬盐浴成分与处理工艺表4-45 常用固体渗铬剂成分与处理工艺表4-46 真空渗铬工艺表4-47 几种粉末渗铝剂成分与处理工艺表4-48 渗硫剂成分及工艺参数表4-49 几种气体渗硼剂与工艺表4-50 熔盐渗硼成分与工艺表4-51 几种粉末渗硼剂配方及工艺表4-52 45钢常用粉末渗硼剂成分与渗硼工艺表4-53 渗硅、钛、铌、钒、锰的方法及性能第5章铸铁的热处理表5-1 各种铸铁名称、代号及牌号表示方法实例表5-2灰铸铁件化学成分表5-3 灰铸铁金相组织控制范围表5-4灰铸铁件热处理加热温度/℃表5-5 典型灰铸铁消除应力工艺处理参数表5-6 灰铸铁消除应力程度、加热温度与时间的关系表5-7灰铸铁正火、退火加热温度与时间表5-8 灰铸铁淬火与回火加热温度与时间表5-9 灰铸铁表面淬火和表面化学热处理表5-10灰铸铁基体组织与硬度的关系表5-11不同壁厚灰铸铁最小抗拉强度表5-12 灰铸铁硬度分级表5-13 蠕墨铸铁化学成分表5-14蠕墨铸铁金相组织控制范围表5-15蠕墨铸铁的热处理工艺表5-16 蠕墨铸铁的性能要求表5-17球墨铸铁化学成分表5-18球墨铸铁组织控制范围表5-19球墨铸铁热处理加热温度/℃表5-20 球墨铸铁退火和正火工艺表5-21 球墨铸铁淬火和回火工艺表5-22 球墨铸铁的常温力学性能表5-23球墨铸铁件单铸试样力学性能要求表5-24球墨铸铁件室温与低温下V形缺口单铸试样冲击功表5-25球墨铸铁件附铸试样力学性能要求表5-26球墨铸铁件室温与低温下V形缺口附铸试样冲击功表5-27球墨铸铁QT500-10力学性能表5-28 可锻铸铁件化学成分表5-29 可锻铸铁石墨化退火工艺表5-30 可锻铸铁淬火及回火工艺表5-31黑心可锻铸铁和珠光体可锻铸铁力学性能要求表5-32白心可锻铸铁力学性能要求表5-33 特种性能铸铁用途、基体组织和碳存在形式的关系表5-34 抗磨白口铸铁牌号及化学成分表5-35 抗磨白口铸铁件热处理规范表5-36 抗磨白口铸铁金相组织与性能表5-37高硅耐蚀铸铁牌号及化学成分表5-38 两种高合金白口铸铁去应力退火规范第6章常用非铁金属及合金热处理表6-1 常用非铁金属和合金元素的名称及代号表6-2 常用非铁合金元素的名称及代号表6-3非铁合金热处理状态的名称及其代号表6-4铜及铜合金热处理加热的保护介质表6-5 纯铜牌号及主要化学成分表6-6 纯铜热处理规范表6- 7黄铜主要化学成分、处理状态及力学性能表6-8黄铜冷加工中间退火温度表6-9黄铜管材、棒材再结晶退火温度表6-10 黄铜线材的去应力退火及再结晶退火温度表6-11青铜主要化学成分、处理状态及力学性能表6-12锡青铜中间退火温度表6-13锡青铜棒材、线材退火温度表6- 14铝青铜热处理工艺温度表6- 15一般弹性铜合金（青铜、黄铜和白铜）最佳退火温度表6- 16铍青铜固溶及时效温度表6-17 加工白铜化学成分表6-18白铜均匀化退火制度表6-19 白铜加工产品中间退火温度表6-20 白铜棒材、线材成品退火温度表6-21其他铸造铜合金热处理工艺表6-22 变形铝合金基础状态代号及说明表6-23变形铝合金热处理状态代号及说明表6-24变形铝合金主要化学成分及力学性能表6-25几种防锈铝合金的去应力退火工艺表6-26形变铝合金的再结晶退火工艺表6-27经热处理强化后，形变铝合金的再结晶退火工艺表6-28 形变铝合金热处理参数表6-29 铸造铝合金热处理状态代号及说明表6-30铸造铝合金化学成分及力学性能要求表6-31铸造铝合金的热处理工艺参数表6-32铸造铝合金冷热循环处理工艺（T9）参数表6-33钛及合金成分及力学性能表6-34钛合金消除应力退火规范表6-35钛及钛合金退火规范表6-36常用钛及钛合金ββα↔+相变温度表6-37工业钛合金相变点和退火温度表6-38钛合金固溶处理和时效规范表6-39铸造钛合金退火热处理工艺表6-40 常用镁合金热处理类型表示符号表6-41加工镁合金化学成分及力学性能表6-42 加工镁合金退火规范表6-43 常用加工镁合金固溶时效热处理规范表6-44铸造镁合金化学成分及力学性能表6-45 铸造镁合金热处理规范表6-46 ZM5和ZM10其他热处理规范第7章真空热处理表7-1材料在真空下可以相互接触(不粘结)的最高允许温度表7-2金属材料真空热处理温度和推荐真空压强表7-3各种材料在真空热处理时推荐的真空度表7-4 工件加热分段预热方法表7-5真空除氢退火保温时间表7-6真空加热透烧系数'α表7-7工件的保温时间t 保图7-1周期真空作业炉炉温和被加热工件表面与心部的温度曲线表7-8考虑尺寸形状、装炉量和工件摆放空隙时的保温时间表7-9气淬与油淬冷的的冷却时间经验公式表7-10部分钢的真空退火加热参数表7-11部分不锈钢的真空退火加热参数表7-12钛合金的真空退火加热参数表7-13铜及铜合金的真空退火加热参数表7-14常用合金结构钢真空淬火、真空回火工艺规范表7-15常用工模具钢、不锈钢的真空真空淬火、真空回火工艺规范表7-16钛合金真空淬火（固溶）、真空时效工艺规范表7-17真空渗碳温度的选择表7-18低碳钢渗碳温度、渗碳时间与总渗碳层深度的关系表7-19 真空离子渗碳层深度与时间的关系第8章热处理质量检验表8-1正火与退火件质量要求与检验表8-2 淬火与回火件质量要求与检验表8-3感应加热淬火件质量要求与检验表8-4 火焰加热表面淬火件质量要求与检验表8-5渗碳和碳氮共渗件质量要求与检验表8-6 渗氮件质量要求与检验表8-7铝合金热处理件质量要求与检验表8-8钛合金工件的热处理检验项目表8-9布氏硬度压痕直径与试样最小厚度的关系表8-10不同材料的试验力-压头球直径平方的比率表8-11不同条件下的试验力表8-12圆柱面布氏硬度测定数值表表8-13洛氏硬度的试验条件和应用范围图8-1试样最小厚度(Y,mm)与采用金刚石压头实验（A、C和D标尺）表8-14 凸圆柱面工件硬度修正表（用金刚石压头试验(A、C和D标尺)）表8-15 凸球面上C标尺洛氏硬度修正表表8-16维氏硬度符号与试验力图8-2 试样最小厚度-试验力-硬度关系图（HV0.2～HV100）表8-17球面（凸型）维氏硬度修正系数表8-18 球面（凹型）维氏硬度修正系数表8-19 圆柱面（凸型）维氏硬度修正系数（压痕对角线与轴线成45。

常用钢临界温度、锻造、热处理工艺及硬度参数

退火临界温度/℃ 牌号
Ac1 (ACcm) Ar3 Ar1 (ARcm) Mf
热加工温度/℃ 普通退火等温退火加
Ms
淬火冷加热却温度方硬度
温度加热冷却方式 /℃
回火
Ac3
始锻
淬硬度 HBS 温度 /℃ 火介质硬度 HRC
150℃
各种不同温度回火后的硬度值（HRC) 常用回火温度范围
44~57
38~42
34~37 41~47
1100~
197~ 850~870 空冷
197~ 249
830~ 油 860
53~
38~41
4Cr5MoSiV1 （H13）
860
915
340
1120~ 1150
1050~1100 860~890 炉冷 ≤229 — —
1020~ 空气或 1050 油
56~ 55 58 52 51 51 42 53 45 35 560~580 47~49
200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 550℃ 600℃ 650℃
热温度终锻 /℃
硬度 HRCHBS式490~510 730 5CrNiMo 1150 610 640 — 800~850 560~580 710 5CrMnMo 650 — — 1150 800~850 760 220 1050~1100 760~780 炉冷 240 49~510 58 58 57 52 47 41 37 34 30 520~540 780 230 1100~ 740~760 炉冷 241 1050~1100 197~ 760~780 空冷 241 860 197~ 830~ 油 59 53~ 59 58 53 48 43 38 35 31 520~540

热处理原理

➢ 在机床制造中约60~70%的零件要经过热处理 ➢ 在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达
70~80% ➢ 模具、滚动轴承100%需经过热处理 ——总之，重要零件都需适当热处理后才能使用。
3
热处理的基本要素
热处理工艺的三大基本要素：加热、保温、冷却
——这三大基本要素决定了材料热处理后的组织和性能。
45钢正常淬火组织
41
3. 马氏体的性能
高硬度是马氏体性能的主要特点
马氏体的硬度主要取决于其含碳量
含碳量增加，其硬度增加
马氏体硬度、韧性与含碳量的关系
当含碳量大于0.6%时，其硬度趋于平缓
合金元素对马氏体硬度的影响不大
42
马氏体强化的主要原因是过饱和碳引起的固溶强化，此外，马氏体转变产生的组织细化也有强化作用
的范围，碳在铁素体的一定晶面上以断续碳化物小片的形式析出
34
（三）马氏体转变
当奥氏体过冷到Ms以下将转变为马氏体类型组织
马氏体转变是强化钢的重要途径之一
1. 马氏体的晶体结构
马氏体组织
碳在-Fe中的过饱和固溶体称马氏体，用M表示
马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留到马氏体中
35
马氏体具有体心四方晶格（a = b ≠ c）轴比c/a称为四方度 C%越高，四方度越大，四方畸变越严重当＜0.25%C时，c/a=1，此时马氏体为体心立方晶格
材料的热处理
Heat Treatment of Steel
1
热处理指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的工艺
包含热处理原理和热处理工艺两部分内容：
➢ 描述热处理时钢中组织转变的规律称为热处理原理
➢ 根据热处理原理制定的温度、时间、介质等参数称为热处理工艺

(退火)常用材料最低热处理温度和下临界点Ac1温度

常用材料最低热处理温度和下临界点Ac1温度
材料
最低热处理温度/℃
下临界点Ac1温度/℃
碳素钢（20、20G、SA-106B、SA-106C、SA-105、SA-234WPB等）
595
715
1％Cr-0.5％Mo（15CrMo、SA-355P12、SA-355P11、SA-213T12、SA-213T11等）
b)合金钢类：保温时间为1h/25mm，但不得少于15 min，以5h为起点，再按超过125mm的部分每增加25mm保温时间相应增加15 min。
3、具体操作的工艺以热处理交验单上会签的工艺为准。
650
740
12Cr1MoV
680
774
2.25％Cr-1％Mo（SA-355P22、SA-213T22、10CrMo910、SA-182F22CL1等）
675
770
12Cr2MoWVTiB（钢102）
730
820
SA-335P91，SA-213T91等
730
775
15NiCuMoNb5(WB36）
580
680
SA-213 T23
730
810
注:1、材料的下临界点Ac1温度主要取决于材料的化学成分，上表下临界点Ac1温度仅供参考。
2、常见材质的保温时间计算公式：
a)碳钢类：厚度T≤50mm时，保温时间为1h/25mm，但不得少于15 min;对于T＞50mm部分，每增加25mm保温时间相Fra bibliotek增加15 min。

(退火)常用材料最低热处理温度和下临界点Ac1温度

650
740
12Cr1MoV
680
774
2.25％Cr-1％Mo（SA-355P22、SA-213T22、10CrMo910、SA-182F22CL1等）
675
770
12Cr2MoWVTiB（钢102）
730
820
SA-335P91，SA-213T91等
730
775
15NiCuMoNb5(WB36）
b)合金钢类：保温时间为1h/25mm，但不得少于15 min，以5h为起点，再按超过125mm的部分每增加25mm保温时间相应增加15 min。
3、具体操作的工艺以热处理交验单上Байду номын сангаас签的工艺为准。
580
680
SA-213 T23
730
810
注:1、材料的下临界点Ac1温度主要取决于材料的化学成分，上表下临界点Ac1温度仅供参考。
2、常见材质的保温时间计算公式：
a)碳钢类：厚度T≤50mm时，保温时间为1h/25mm，但不得少于15 min;对于T＞50mm部分，每增加25mm保温时间相应增加15 min。
常用材料最低热处理温度和下临界点Ac1温度
材料
最低热处理温度/℃
下临界点Ac1温度/℃
碳素钢（20、20G、SA-106B、SA-106C、SA-105、SA-234WPB等）
595
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1％Cr-0.5％Mo（15CrMo、SA-355P12、SA-355P11、SA-213T12、SA-213T11等）

热处理基础知识总结

热处理基础知识总结热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。

一、热处理1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

3、固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4、时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。

5、固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。

6、时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。

7、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。

8、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

9、钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。

习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。

中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。

低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。

10、调质处理(quenching and tempering)：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。

它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。

常用材料成份及热处理温度、回火温度硬度

常用钢材热处理温度对照表301）本厂淬火、回火工艺参数常规产品按“热处理工艺卡”中规定淬火、回火参数执行，散杂件及新产品可参照同类技术要求及复杂程度的零件淬火、回火参数执行。

2）淬火后应及时回火，不能及时回火的零件，应在低温炉中去应力，去应力时间不能超过8h。

3）回火时间的制定原则是保证透烧并使组织转变充分得以进行，以及尽可能消除淬火应力，一般为1-3h为宜。

4）合金含量高的调质钢的加热速度应小于淬火、正火加热速度。

5）除工件规定带温回火零件外，一般淬火件在回火前要清洗。

6）回火后，油、水冷却的目的在于防止回火脆性。

5656℃回火3次注：临界点：就是金属或合金在加热或冷却过程中，发生相变的温度称为临界点，也就是相变点。

对于钢和铸铁，用Ac1、Ac3和Ac cm等表示在平衡条件下的固态相变点，其中：Ac1表示加热时珠光体向奥氏体，或冷却时奥氏体向珠光体转变的温度；Ac3表示亚共析钢加热时先共析铁素体完全溶入奥氏体的温度,或冷却时先共铁素体开始从奥氏体中析出的温度； Ac cm表示过共析钢加热时先共析渗碳体完全溶入奥氏体的温度或冷却时先共析渗碳体开始从奥氏体中析出的温度；一般条件下固态相变时都有不同程度的过热或过冷度。

因此，为与平衡条件下的相变点相区别，而将在加热时实际的A1称为Ac1，冷却时实际的 A1称为Ar1;加热时实际的A3为Ac3，冷却时实际的A3为Ar3;加热时实际的Acm为Ac cm，冷却时实际的Acm为Ar cm。

Cr12和 Cr12MoV为冷作模具钢。

它们具有淬透性高、体积变化小、耐磨性高温分级淬火是将奥氏体化工件先浸入温度高于钢的马氏体点的液态介质（盐浴或分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷，所以能有效地减少Cr12系列钢的TTT曲线与高速钢的TTT曲线有些相似，过冷奥氏体在550℃-400℃Cr12系列钢的热处理可采用一次硬化法或二次硬化法。

Cr12MoV采用一次硬化法。

热处理状态代号一览表

热处理状态代号一览表热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其物理性质的工艺。

在热处理过程中，不同的材料和工艺条件会产生不同的热处理状态，这些状态通常用代号来表示。

本文将介绍一些常见的热处理状态代号，并解释其具体含义。

1. N（Normalizing）：在这种状态下，材料经过加热到适当的温度，然后在空气中冷却。

这种处理可以消除材料内部的应力，提高材料的硬度和强度。

2. Q（Quenching）：这是一种快速冷却的热处理状态。

材料经过加热到高温后，迅速置于冷却介质中，如水或油中。

这种处理可以使材料迅速冷却，增加其硬度和强度。

3. T（Tempering）：这是一种通过加热再冷却的热处理状态。

材料首先经过加热到高温，然后在适当的温度下冷却。

这种处理可以使材料的硬度和强度得到平衡，同时减少材料的脆性。

4. A（Annealing）：在这种状态下，材料经过加热到高温，然后缓慢冷却。

这种处理可以改善材料的韧性和可塑性，减少材料的硬度和强度。

5. S（Solution Annealing）：这是一种在固溶体形成温度下进行的热处理状态。

材料经过加热到高温，然后迅速冷却。

这种处理可以使材料的晶体结构均匀化，提高材料的强度和耐腐蚀性。

6. H（Hardening）：这是一种通过加热和冷却的热处理状态。

材料经过加热到适当的温度，然后迅速冷却。

这种处理可以使材料的硬度和韧性提高，但可能会导致材料的脆性增加。

7. B（Bainite）：这是一种通过加热和冷却的热处理状态。

材料经过加热到适当的温度，然后在适当的温度下冷却。

这种处理可以使材料的强度和韧性得到平衡，提高材料的耐磨性和冲击韧性。

8. C（Cold Working）：这是一种通过冷加工来改变材料性质的热处理状态。

在这种状态下，材料在室温下进行塑性变形，使其硬度和强度增加，但可能会导致材料的韧性降低。

热处理状态代号一览表为我们提供了一种简洁明了的方式来描述材料的热处理状态。

钢在热处理时的组织转变

⑴珠光体型转变。过冷奥氏体在 A1 到鼻部的温度范围内等温冷却时，将发生珠光体型转变，转变产物为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状组织，即珠光体组织。随转变温度的降低即过冷度的增大，珠光体晶粒将细化，即片层间距变小，硬度提高。珠光体组织通常分为如下三种：在 A1 到 650℃之间形成较粗大的珠光体，仍为珠光体，用符号 P 表示；在 650℃到 600℃之间形成细珠光体，称为索氏体，用符号 S 表示；在 600℃到 550℃之间形成极细珠光体，称为托氏体，用符号 T 表示。其结构如图 2-31 所示。
钢在热处理时的组织转变
1.2钢在冷却时的组织转变
图 2-29 共析钢过冷奥氏体等温转变图的建立
钢在热处理时的组织转变
1.2钢在冷却时的组织转变
图2-30为共析钢过冷奥氏体等温转变图。两条C曲线中，左边的一条为过冷奥氏体转变开始线，右边一条为转变终了线，其右侧为转变产物区，两条C曲线之间为过冷奥氏体部分转变区。从图看出：A1以上是奥氏体稳定区域；在A1以下，转变开始线以左，由于过冷现象，奥氏体仍能存在一段时间，这段时间称为孕育期。孕育期的长短标志着过冷奥氏体的稳定性的大小。曲线的拐弯处（550℃左右）俗称 “鼻尖”，孕育期最短，过冷奥氏体稳定性最小。鼻尖将曲线分为上下两部分，上部称为高温转变区，下部称为中温转变区。
图 2-32 上贝氏体
图 2-33 下贝氏体
钢在热处理时的组织转变
1.2钢是碳在⑶在冷马γ却氏-F体e时中型的所转组形变成。织在的转过M变饱s 以和下固温溶度体范，围用内符冷号却M，表转示变。产硬物度主取要决为于马碳氏的体过。马饱氏和体程
度，即随碳的质量分数增加，强度明显增高。 3）亚共析钢和过共析钢的等温转变图亚共析钢和过共析钢的过冷奥氏体在转变为珠光体之前，要分别析出先析铁素体

常用热处理及表面处理

常用热处理及表面处理
1.退火（Th）加热到临界温度以上30℃~50℃，保温，缓冷（一般随炉冷）。

以消除内应力，组织
均匀，晶粒细比，消除冷硬现象，降低硬度，以便切削。

2.正火空气冷却（其余参退火）
用来处理低碳，中碳结构钢件及渗碳机件，使其组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削。

3.淬火热到临界温度以上，保温，然后在水，盐水，或油中（个别在空气中）急冷下来，以得到
硬度和强度极限，但引起内应力变脆，故须回火。

4.回火将淬硬的钢件加热到临界温度，保温，后在空气中或油中冷却下来。

以除淬火后的脆性和
内应力，提高塑性和冲击韧性。

5.调质（T）
淬火后，高温回火，以获的韧性和足够的强度。

很多重要零件是经过调质处理的。

6.表面淬火（H）表面有高的硬度和耐磨性，使内部保持原有韧性的热处理方法。

渗碳淬火（S）面淬火用于齿轮等；渗碳淬火用于低碳非淬火钢；氮化（D）氮化用于含铬，钼或铝的特种钢。

7.镀铬电解的方法，使零件表面镀一层铬，以提高硬度，耐磨性，耐腐蚀性，修复零件上损毁的
表面
8.镀镍用电解的方法，使零件表面镀一层镍，用来防止大气的腐蚀，获得美观的外表。

9.发蓝氧化剂内，加热至135~145℃进行氧化，表面呈蓝色，用来防止机件的腐蚀，获得美观的外表。

10.涂油喷漆，美观和防锈。

常用的钢材热处理方法[精品]

常用的钢材热处理方法一.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[wiki]机械[/wiki]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。

变相温度

碳钢的Ac3温度指的是碳钢在实际加热过程中的相变温度。

它是相对于碳钢的固态平衡临界温度线A3。

由于碳钢在实际加热中存在相变的滞后性，从而导致A3温度有所提高。

我们就把提高的温度命名为Ac3。

热处理中的临界温度是什么意思应该是指相变临界点的温度，铁碳合金相图中碳钢在非常缓慢加热活冷却过程中，固态组织转变的临界温度可由铁碳合金相图中A1线（PSK）、A3线(GS)、Acm(ES)线来确定，A1、A3、Acm都是平衡临界点，即新相与旧相平衡的温度。

但在热处理时，实际加热活冷却的速度不可能是非常缓慢的，因此，组织的转变都偏离平衡临界点出现迟滞现象，即钢中各相的转变温度在加热时要稍高于相图所指出的相变温度，在冷却时要稍低于相图所指出的相变温度，因此，钢在实际临界点在加热时附以小写字母c，冷却时附以小写字母r以示区别。

钢的临界点含义如下：Ac1（727℃）：加热时，珠光体向奥氏体转变的温度Ac3：亚共析钢加热时，铁素体向奥氏体转变的终了温度，ACcm：过共析钢加热时，二次渗碳体向奥氏体溶入的终了温度，Ar1：冷却时，奥氏体向珠光体转变的温度Ar3：亚共析钢冷却时，奥氏体向铁素体转变的起始温度，Arcm：过共析钢冷却时，二次渗碳体由奥氏体析出的起始温度。

这些临界点是钢在热处理的加热和冷却时组织发生变化的温度的主要依据。

理论上的A1、A3、Acm在相图上就可以看到，但由于实际加热时加热速度的影响，实际转变温度会出现一定滞后，故有AC3、AC1等之说。

临界温度不是人为确定的，由材料成分决定。

我们需要确定的是实际加热温度，如亚共析碳钢淬火加热温度为Ac3+20-40℃。

临界温度钢加热和冷却时发生相转变的温度。

α铁加热到910℃以上就变成为γ铁，如果再冷却到910℃以下又变为α铁，此转变温度称为A3转变温度，对于碳含量小于0.77％铁碳合金，该转变温度随碳含量的增加而降低；碳含量为0.77％时的转变温度称为A1转变温度；碳含量大于0.77％时的转变温度称为 Acm转变温度，该转变温度随碳含量的增加而升高。

jis标准中表面热处理符号

jis标准中表面热处理符号
JIS标准中表面热处理符号包括：淬火、回火、阳极氧化白、阳极氧化黑、
局部镀铬、脱脂、扩散氮化等。

具体来说，这些符号用于表示不同的表面处理方式，如表面处理中的热处理工艺，包括真空淬火、高周波淬火等。

同时，也包括一些特殊工艺，如无电解镀镍、钛镀层、离子氮化等。

这些符号的应用有助于标准化和规范化表面处理工艺，提高产品质量和生产效率。

如需了解JIS标准中表面热处理符号的更多信息，建议查阅JIS标准原文或
咨询相关行业专家。

所有热处理符号的锦集

所有热处理符号的锦集
数字代表的硬度值，对HRC一般上下5个单位（在数字接近60时表示最小值），对HB上下30个单位，氮化则示最小值。

至于预先热处理，则应根据零件其他要求按相应规范决定。

如：
G48数字48切当地代表了HRC46～51
T235数字235切当地代表了HB220～250
C42数字42切当地代表了HRC40-45
C35数字35切当地代表了HRC32-38 。

，“G”表示“高频”淬火表面处理。

有的还需在图上表明热处理或硬度的区域。

符号后的数字代表终极达到的硬度值，两位数代表HRC值，三位数一般代表HB值，氮化时代表H值。

其它符号例：
Z正火
C（一般）淬火、脉冲淬火、等温淬火
T调质
H火焰（淬火）
S渗碳
D渗氮
上述符号含义，均包括箱式炉热处理规范中的后续热处理，有的还须要淬火、回火。