热处理四把火基础与总结

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回火,退火,淬火,正火的定义及顺序

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热处理工艺的四把火

热处理工艺的四把火
热处理工艺的四把火是指控制温度、时间、气氛和冷却速率这四个方面。

这四个方面是影响热处理结果的关键因素，正确控制它们可以确保材料达到预期的机械性能和组织结构。

1. 温度：温度是影响材料性能和组织结构的重要因素之一。

不同材料的热处理温度不同，正确控制温度可以确保材料达到所需的硬度、韧性和强度。

2. 时间：时间是指材料在特定温度下进行热处理的持续时间。

不同的热处理工艺需要不同的时间。

过长或过短的时间都可能导致材料的性能和组织结构不符合要求。

3. 气氛：气氛是指材料在热处理过程中所处的气体环境。

不同的材料需要不同的气氛来实现特定的热处理效果，例如氧化退火需要在含有氧气的气氛中进行。

4. 冷却速率：冷却速率是指材料从高温到室温的冷却速度。

不同材料对冷却速率的要求不同，正确控制冷却速率可以确保材料达到所需的组织结构和性能。

控制这四个方面是热处理工艺中非常关键的，只有正确地控制好这四个方面，才能获得满足设计要求的零件。

材料学-热处理工艺中的四把火

材料学-热处理工艺中的四把火热处理工艺中的四把火退火、正火、淬火、回火俗称热处理工艺的“四把火”。

下图囊括了钢热处理工艺的“四把火”1退火 annealing将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。

目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。

退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。

退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础。

各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。

各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。

重结晶退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。

其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。

加热和冷却都是缓慢的。

合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。

这种退火方法，相当普遍地应用于钢。

钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来。

通过加热过程中发生的珠光体（或者还有先共析的铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。

退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢发生完全的重结晶者，称为完全退火，退火温度在Ac1与Ac3之间 (亚共析钢)或Ac1与Acm之间（过共析钢）,使钢发生部分的重结晶者,称为不完全退火。

热处理工艺的“四把火”

热处理工艺的“四把火”金属热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的热处理工艺。

按照其处理工艺可以分为退火、正火、淬火、回火四种基本工艺，称为“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

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。

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。

退火：是将工件加热到适当温度（AC3以上20-40度），根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下的热处理工艺，其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。

目的和作用(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，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备;(3)消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。

淬火：淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间，然后将工件放入水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却以获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。

淬火后钢件变硬，但同时变脆。

为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

目的和作用使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。

(注：淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1-2次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。

)回火：回火就是将经过碎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。

目的和作用(1)合理地调整力学性能，使工件满足使用要求；(2)稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的尺寸、形状不变；(3)降低或消除淬火内应力，以减少工件的变形并防止开裂。

金属材料热处理中的“四把火”

金属材料热处理中的“四把火”来源：对钩网热处理是一种常见的金属材料加工工艺，目的是在不破坏金属材料形状的前提之下，通过改变材料表面化学成分或内部显微结构，从而提升材料某些方面的性能。

顾名思义，热处理是以温度控制为手段的，工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个环节。

早在公元前六世纪，钢铁冶炼技术被人类发明并得到普遍推广。

那时候，人们就已经开始使用简单的热处理工艺，以增加钢铁材料的硬度。

随着相关科学理论的不断完善，近年来，这种金属材料加工工艺得到了更大的发展。

其中最常用的手段被称为“四把火”。

热处理工艺中的“四把火”，这是四种不同处理方法的总称，依次分别是退火、正火、淬火和回火。

因为都带一个“火”字，所以合称“四把火”。

这“四把火”都与金属材料加热后的冷却处理有关，但因为冷却的方法和媒介不同而有所区别。

退火当金属加热到适宜温度以后，先保温达到足够的时间，保温时间的长短是根据材料性质和工件的形状、尺寸来决定的，然后再进行缓慢冷却，这种方法称为退火。

经过退火处理的金属材料，硬度降低，切削加工性得到改善，残余应力被消除，在加工过程中不容易发生变形或出现裂纹。

正火正火，又称常化，其过程与退火类似，只是冷却时需将工件放置在空气中，或对其进行喷水、喷雾、吹风等手段辅助冷却。

对金属材料进行正火处理，也可以起到去除内应力和改善切削工艺的效果，只是得到的材料硬度更大、组织更细。

退火和正火通常都作为改善材料性能的预备热处理，但对一些要求不太高的材料，正火也可以作为最终热处理而使用。

淬火将工件加热保温，使之全部或部分奥氏体1化以后，借助水、油或其它无机盐、有机水溶液作为介质，对金属进行快速冷却处理的工艺称为淬火。

淬火可以大大提高工件硬度，尤其是表面淬火技术，因工件氧化和脱碳量较少，常被应用在机床主轴和齿轮的加工制造当中。

但经过淬火后的金属材料通常脆性也会增加，需要及时进行下一步回火工序。

回火回火是将淬火后的工件重新加热到低于下临界温度范围以内的某一合适温度，然后放置在高于室温而低于650℃的环境内长时间保温，最后进行冷却。

钢铁热处理的四把火

热处理工艺一般包括加热、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。

加热是热处理的重要步骤之一。

金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和燥作为热源，进而应用液体和气体燃料。

电的应用使加热易于控制，且无环境污染。

利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳（即钢铁零件表面碳含量降低），这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

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，以获得需要的组织。

另外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或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长.冷却也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，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。

同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

再谈钢铁热处理的“四把火”

再谈钢铁热处理的“四把火”钢的热处理工艺就是通过加热、保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所要求性能的一种热加工工艺。

钢在加热和冷却过程中的组织转变规律为制定正确的热处理工艺提供了理论依据，其热处理工艺参数的确定必须使具体工件满足钢的组织转变规律，以获得所需性能。

根据加热、冷却方式及获得的组织和性能的不同，钢的热处理工艺可分为普通热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面热处理（表面淬火和化学热处理）及形变热处理等。

按照热处理在零件整个生产工艺过程中位置和作用的不同，热处理工艺又分为预备热处理和最终热处理。

本文主要对普通热处理进行知识整理。

一、钢的加热1. 金属加热的物理过程3.加热的目的与要求热处理的第一道工序一般都是把钢加热到临界点以上，目的是为了得到奥氏体组织。

二、钢的退火与正火退火和正火是生产上应用很广泛的预备热处理工艺。

大部门机器零件及工、膜具的毛坯经退火或正火后，不仅可以消除铸件、锻件及焊接件的内应力及成分和组织的不均匀性，而且也能改善和调整钢的力学性能和工艺性能，为下道工序作好组织性能准备。

对于一些受力不大、性能要求不高的机器零件，退火和正火亦可作为最终热处理。

对于铸件，退火和正火通常就是最终热处理。

2.1 钢的退火退火是将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度，保温以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

其主要目的是均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，并为淬火作好组织准备。

退火的工艺种类很多，根据加热温度可分为在临界温度（AC1或AC3）以上或以下的退火。

前者包括完全退火、均匀化退火、不完全退火和球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。

各种退火方法的加热温度范围如图1所示。

按照冷却方式，退火可分为等温退火和连续冷却退火。

•完全退火完全退火是将钢件或钢材加热至AC3以上20～30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。

热处理四火——精选推荐

热处理四火１退火把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温．a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力．b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢．c，却应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力．２正火将钢加热到一定温度，保温一段时间，在空气中冷却．正火和退火目的基本相同，但正火的冷却速度较快，得到的组织结构较硬较细，强度较退火高．３淬火是将钢加热到一定温度，保温后快速在水（油）中冷却．４回火是将钢加热到一定温度保温，再冷却的方法．是淬火的继续．淬火的钢必须经过回火．a低温回火１５０～２５０．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性．b中温回火３５０～５００；提高弹性，强度．c高温回火５００～６５０；淬火＋高温回火叫调质处理．处理后的钢有较好的综合性能退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，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。

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却回火淬火后钢件变硬，但同时变脆。

为了降低钢件的脆性，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，这种工艺称为回火。

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。

钢铁热处理的四把火

热处理工艺一般包括加热、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。

加热是热处理的重要步骤之一。

金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。

电的应用使加热易于控制，且无环境污染。

利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

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，以获得需要的组织。

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或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也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，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。

同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

热处理“四把火”,如何掌握火候？

热处理“四把火”，如何掌握火候？从中国近现代出土的冷兵器来看，最早的热处理工艺可以追溯到公元前六世纪。

那时候的人们为了提高钢铁器具的强度，采用了淬火工艺来达到这一要求，这不是段子，有史物可以拿来印证，从目前出土文物中所含的马氏体中就可以得到证实。

（图片版权：福禄克授权）但那时的人们可能并不知道他们所采用了什么样的工艺，由于什么样的原理，导致了材料特性的变化，他们或许仅仅知道采用加热或冷却的方式，以及使用不同冷却的介质，能够达到他们所期望的目的。

热处理“四把火”随着时代的发展和科技的进步，现在人们了解到钢铁有着多种的金相组织，并且可以利用《铁碳平衡相图》或其他相图来指导我们获取想要得到的组织结构，而温度作为相图的纵坐标，自然需要在热处理工艺中优先关注。

热处理的形式虽然很多，但是其主要的过程都是由加热、保温、冷却三个阶段所组成。

根据不同的金属材料和不同的目的，加热的温度也会有所不同，但为了获得需要的组织，一般都是加热到相变温度以上，同时因为金属工件表面和内部的温度变化速度存在差异，因此要使显微组织完全转变，需要一定的保温时间，而保温时间的长短与加热方式有很大的关系。

按照冷却速度、材质的不同，其工艺可分为淬火、正火、退火、回火，也就是我们熟知的“四把火”。

温度的重要性在热处理工艺过程当中，随着金属材料性能的改变，变形也会随之出现，这会影响到工件的尺寸精度和强度，这虽然无法完全避免，却是我们需要在热处理当中尽量减少的影响因素。

除此之外，淬火温度的差异还会导致表面硬度会有显著差别。

每种材料的淬火温度都有一定的范围，有的材料的淬火温区非常宽，比如20CrMnTi渗碳后可在820~870°C的温度范围内进行淬火，虽然相差40~50°C所造成的金相组织差异较大，但表面硬度相差无几；而有的材料的淬火温区非常窄，比如Cr12型模具钢，它的淬火温度范围一般在970~990°C，过高的温度会导致奥氏体热稳定化，使得硬度比正常淬火明显下降。

金属热处理四把火-快速认知

正火，回火，退火，淬火1.退火把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温．退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。

a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力．b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢．c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力．2.正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。

正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。

正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

3.淬火将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。

马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。

马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。

4.回火钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。

淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。

因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。

通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。

根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。

A 低温回火１５０～２５０．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性．B 中温回火３５０～５００；提高弹性，强度．C 高温回火５００～６５０；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。

一分钟让你学会金属热处理四把火：淬火、回火、正火和退火！

一分钟让你学会金属热处理四把火：淬火、回火、正火和退火！热处理是指材料在固态下，通过、和的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。

一、淬火1、什么是淬火？淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

2、淬火的目的是什么？①、提高金属成材或零件的机械性能。

例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性。

②、改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。

如提高不锈钢的耐蚀性。

二、回火1、什么是回火？回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。

2、回火的目的是什么：① 、提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

② 、消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③ 、调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

三、正火1、什么是正火?正火是—种改善钢材韧性的热处理方式。

将钢板加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。

正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性。

2、正火的目的是什么？①、去除材料的内应力②、调整材料的硬度（一般为提高），塑性略降低四、退火1、什么是退火？退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。

退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火。

退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬度试验来检测。

许多钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。

热处理四把火基础与总结

钢的热处理
第三章钢的热处理
绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
( Heat Treatment of Steel )
➢本章教学目的及要求
1 了解钢的热处理原理及工艺 2 针对性能不同的机件会制定相应的热处理工艺
➢金属固态相变的主要类型
1 平衡转变（已在前面的章节中叙述过） 1）纯金属的同素异构转变 2）多形性转变（类似匀晶转变） 3）共析转变 4）平衡脱溶沉淀（二次相的析出）
2 不平衡转变 1）铁碳合金中的不平衡转变（1）伪共析转变（2）贝氏体转变（3）马氏体转变 2）不平衡脱溶沉淀（AL合金的淬火时效）
2020/2/29 1
绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
钢的热处理
第一节概述一、热处理的定义
温度
保温
组织性能
热处理工艺曲线
时间
2020/2/29 2
钢的热处理
绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
二、热处理的应用范围
1 机床工业中占总量的60～70％，汽、拖工业占70～80 ％2 各种工具制造业达到100％
三、热处理的分类
普通热处理
退火正火淬火回火
感应加热淬火
热处理
表面淬火
表面热处理
火焰加热淬火
化学热处理
渗碳渗氮碳氮共渗等
2020/2/29 3
绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
2020/2/29
钢的热处理
第二节钢在加热时的转变
为了使钢件在热处理后获得所需的性能，对于大多数热处理工艺，都要将钢件加热到高于临界点的温度，以获得全部（或部分）奥氏体组织并使之均匀化，这个过程称为 “奥氏体化”。

形象比喻热处理的4把火，退火、正火、淬火、回火，别再分不清楚

形象比喻热处理的4把火，退火、正火、淬火、回火，别再分不清楚提到热处理就不得不提到工业四火它们是退火、正火、淬火、回火今天我们就来谈谈它们的区别退火就是将金属缓慢加热到一定温度保温一段时间然后缓慢的冷却到室温想一想你煮了碗面但是太烫了所以你要把它放一边让它冷一冷再吃退火就是这个道理正火就是将金属加热到临界温度以上30-50℃保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺听起来只不过正火的冷却速度稍快生产周期短因为正火是这样降温的↓↓↓往往能更快吃到面也就是能更快的得到产品所以退火与正火同样能达到零件性能要求时尽可能选用正火如果说退火和正火是亲兄弟那淬火和回火就是不离不弃的好伙伴了淬火就是将金属加热到临界点以上这个时候金属内部的结构和状态就会发生变化—奥氏体化我们需要保温一定的时间来让金属进行这种变化然后以大于临界冷却速度冷却以得到介稳态马氏体组织或下贝氏体组织这个快速冷却的方法通常是这样的淬火后就得到了马氏体组织但是这个组织状态内部结构极其不平衡虽然硬度高但塑性、韧性差脆性也大因此淬火后的金属不会作为成品出厂毕竟厂家也不傻这种不能进行二次加工的比手机屏幕都脆的金属没人会要所以回火的作用就体现出来了！在金属被淬硬后将其加热到临界温度以下的某一温度保温一段时间让金属内组织能够均匀分配之后再冷却到室温就能得到既有一定的强度、硬度又有一定的塑性、韧性的成品这就是1+1>2的完美例子！说了上面那么多关于退火、正火、淬火、回火的区别也就差不多了所以其实“淬火”和“回火”可以让面也爽脆起来嘛~。

热处理四把火基础与总结ppt课件

绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
三、奥氏体晶粒度及对力学性能的影响
1 奥氏体晶粒度 1)起始晶粒度珠光体刚刚转变成奥氏体时的晶粒大小
2）实际晶粒度具体的热处理加热条件下所获得的奥氏体晶粒的大小
3）本质晶粒度在规定的加热条件下奥氏体晶粒长大倾向性的高低
930±10℃ 3～8小时
钢的热处理
绪论第一章第二章第三章第四章第五章第六章
第三章钢的热处理
( Heat Treatment of Steel )
➢本章教学目的及要求
1 了解钢的热处理原理及工艺 2 针对性能不同的机件会制定相应的热处理工艺
➢金属固态相变的主要类型
1 平衡转变（已在前面的章节中叙述过） 1）纯金属的同素异构转变 2）多形性转变（类似匀晶转变） 3）共析转变 4）平衡脱溶沉淀（二次相的析出）
钢的热处理
2 影响奥氏体形成的因素形核（处所）、长大（D）两个点
1）加热温度
T↑→D↑→↑A的形成速度
2）加热速度 V加热↑→ A形成时间↓ →↑A的形成速度 3）原始组织钢中的原始组织细↓→相界面↑→A形成速度↑ 4）合金元素 Me% (除Co、Ni等外) →↓D→↓奥氏体形成速度
6
钢的热处理
E
Accm
Acm
Arcm
A+ Fe3C
F P S 727℃ Ac1 A1 Ar1
Q Fe 0.77
F+ Fe3C 2.11 C%→ 4.3
K 6.69 Fe3C
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钢的热处理
二、奥氏体的形成
1) 扩散型的转变

金属热处理系列——“四把火”

等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢，其目的是细化组织和降低硬度。亚共析钢加热温度为Ac3+(30～50)℃，过共析钢加热温度为Ac3+(20～40)℃，保持一定时间，随炉冷至稍低于Ar3温度进行等温转变，然后出炉空冷。等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀。
⑤球化退火⑥再结晶退火（中间退火）略
⑦去应力退火
钢的退火工艺种类颇多，按加热温度可分为两大类：
一类是在临界温度（Ac3或Ac1）以上的退火，也称为相变重结晶退火。包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等；
另一类是在临界温度（Ac1）以下的退火，也称低温退火。包括再结晶退火、去应力和去氢退火等。
按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火等。
2.2钢的回火
回火是将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺。它是紧接淬火的下道热处理工序，同时决定了钢在使用状态下的组织和性能，关系着工件的使用寿命，故是关键工序。
回火的主要目的是减少或消除淬火应力；保证相应的组织转变，使工件尺寸和性能稳定；提高钢的热性和塑性，选择不同的回火温度，获得硬度、强度、塑性或韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。
回火，为了降低钢件的脆性，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，这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
低碳钢由于退火后硬度太低，切削加工时产生粘刀的现象，切削性能差，通过正火提高硬度，可改善切削性能，某些中碳结构钢零件可用正火代替调质，简化热处理工艺。

热处理四把火-正火、退火、淬火、回火

热处理四把火-正火、退火、淬火、回火热处理工艺一般包括加热、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。

加热是热处理的重要步骤之一。

金属热处理的加热方法很多，金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

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，以获得需要的组织。

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或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也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，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火→将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢一般随炉冷却)，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

常用的退火工艺有：①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。