钢的几种常见热处理概念介绍
钢的五种热处理工艺
钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油）快速冷却叫淬火。
◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）。
2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适，其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
•退火的目的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，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
钢的热处理
奥氏体化也是形核和长大
的过程，分为四步。现以
共析钢为例说明：
钢坯加热
第一步 奥氏体晶核形成：首先在与Fe3C相界形核。 第二步 奥氏体晶核长大： 晶核通过碳原子的扩散向
和Fe3C方向长大。
第三步 残余Fe3C溶解: 铁素体的成分、结构更接近于 奥氏体，因而先消失。残余的Fe3C随保温时间延长继 续溶解直至消失。
第四步 奥氏体成分均匀 共析钢奥氏体化曲线（875℃退火）
化：Fe3C溶解后，其所
℃
温 度
，
在部位碳含量仍很高，
通过长时间保温使奥氏
体成分趋于均匀。
2 钢在冷却时的转变
冷却是热处理更重要的工序。 一、过冷奥氏体的转变产物及转变过程 处于临界点A1以下的奥氏体称过冷奥氏体。过冷奥
氏体是非稳定组织，迟早要发生转变。随过冷度不 同，过冷奥氏体将发生珠光体转变、贝氏体转变和 马氏体转变三种类型转变。 现以共析钢为例说明：
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。
C%
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。
3 过冷奥氏体转变产物（共析钢）
转变 转变 形成温 转变 类型 产物 度， ℃ 机制
显微组织特征
获得 HRC 工艺
⑵ 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球 化退火作组织准备。
⑶ 普通件最终热处 理。
要改善切削性能， 低碳钢用正火，中 碳钢用退火或正火, 高碳钢用球化退火.
合适切削加工硬度
热处理与硬度关系
5 钢的淬火
淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于Vk速 度冷却，使奥氏体转变 为马氏体的热处理工艺.
热处理术语和定义
热处理术语和定义热处理：为改善金属的质量在此金属的熔点温度下，对其进行加热和冷却等一系列的操作，如退火，渗碳，淬火，回火，烧蓝等都是热处理。
1.正火: 是指在钢的变态点(AC3,ACM)以上的适当的温度下给钢持续加温后,在静态大气中进行冷却,使钢的性质处于标准状态.2.退火: (1)软化退火,是指在钢的变态点(AC3,ACM)适当的温度下逐渐持续加温后,再进行适当的冷却,一般用于调整结晶组织和软化.(2)矫正退火:给金属持续加温后,在逐渐冷却,通过这种方法可以达到除去内部残存的应力目的.(3)磁性退火(磁性):为提高软磁性材料的磁特性如(电磁开关,马达)等,用适当的温度给材料加热后在用适当的冷却速度将其冷却,用此方法可将材料内的结晶粒变大以至除去应力,称为磁性退火3.渗碳: 目的是给钢的表面渗入碳元素,只给表面增加碳元素所以要用渗碳剂,将温度加到变态点,(A1)以上持续一定时间后,将其冷却,被称为渗碳,根据渗碳剂,的不同渗碳可分为四种.(1)瓦斯渗碳:将渗碳性瓦斯送入被密封的热处理炉里,在此内部对被处理物进行加热渗碳处理,一般用于比较深的渗碳处理(0.1-0.6mm)左右.(2)瓦斯渗碳氮化:渗碳性瓦斯里参加入NH3(氨气)后给钢的表面同时渗入碳元素和氮元素,之后通过热处理可只将钢的表面变硬,以次方法比瓦斯渗碳造成的变形程度小,而且处理后的一般钢的硬度可达到合金钢的程度(HV800)左右.(3)固体渗碳:是以木炭为主,并和加入催化剂的渗碳剂与被处理物一起防入容器里,加热渗碳的方法,可用于渗碳深度0.3以上的处理.(4)液体渗碳:是以氰化物为主,用适当的温度将其加热制造出监浴,将被处理物放入其中进行渗碳的方法一般渗碳深度0.3mm的比较浅的时候用.4.淬火: (1)高频加热:利用高频电流的感应特性将钢的表面一瞬间加热到淬火的温度的方法.(2)火焰加热:利用瓦斯或乙炔火焰将钢的表面或局部温度一瞬间加热到淬火温度的方法.(3)无氧化加热:利用非活性瓦斯或还原性瓦斯以及其它方法,在防止金属氧化的状态下将温度加热到淬火温度的放法.(4)真空加热:将被加工材料放置大气压以下的减压空气中或非活性瓦斯中对其进行处理,利用本方法可加工变形量少的高质量的产品.5.激光加热: 利用激光束照射钢的表面将钢的表面一瞬间加热到淬火温度的方法,利用本方法可加工变形量少的高耐磨性的产品.6.冷却方法: (1)水冷:水是冷却能力最大的冷却剂,但是由于出现的水蒸气膜的影响容易产生烫斑,硬度不足,(2)油冷:一般经过60-80°的温度处理,冷却能力很大但是容易发生淬火变形,为减少变形可使用100-150°热油,(3)气冷:是冷却能力最小的冷却剂,常用电扇等工具来提高冷却速度,(4)瓦斯冷却:和气冷相同方式进行冷却,一般常使用氮气(N2)氩气(Ar)氦气(H e)氢气(H2)等气体；从价格,冷却能力,安全各方面来讲一般氮气最实用.(5)热浴冷却:用保持在适当的温度下的热浴(融化金属,油)等进行冷却,用此热浴将材料快速冷却.过一定时间后在用气冷进行冷却.7.回火:为防止淬火时所造成的内部结构的变态和析出的进展,以得到接近与所需结构和特性的材料,用AC1或A1变态点以下的适当的温度持续加温以后再用适当的冷却速度进行冷却,200°以下的温度被称为低温回火,为提高材料的韧性而使用400-680°的温度的回火被称为高温回火.。
钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了
钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温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，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。
防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)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(3)去应力退火将钢件加热到500～650oC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间，然后在空气中冷却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、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。
淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300—400oC，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等(4)表面感应淬火将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。
钢的热处理分类
钢的热处理分类
1. 退火！嘿，就像让钢好好地休息一下。
比如说打造一把剑，退火能让剑身更稳定，没那么脆啦，不容易断哦！
2. 正火呀，这就类似给钢来个“提神醒脑”。
你想想啊，制造汽车零件的时候，正火一下，零件就更结实耐用咯！
3. 淬火哦，哇，这可是让钢变得超级强硬的关键一步。
好比运动员要去参加重要比赛，经过淬火的钢就是那最厉害的选手！就像做刀具，淬火后那才叫锋利呢！
4. 回火呢，有点像给刚猛的钢“降降火”。
比如你看那弹簧，经过回火处理，才既有弹性又不会轻易变形呀！
5. 表面热处理，这可真是个神奇的操作。
就像给钢化个美美的妆，让它的表面更耐磨更耐腐蚀呀。
好比自行车的链条，做了表面热处理，就能长久如新啦！
6. 化学热处理，哎呀呀，这可是能给钢带来特别性质的魔法呢！就好像给钢赋予了超能力，像齿轮经过这样的处理，性能那叫一个棒！
7. 渗碳处理呀，是不是感觉很陌生？其实就像给钢加餐补充营养一样。
做一些机械零件的时候，渗碳处理让它们更强大哟！
8. 渗氮处理，这个厉害啦！简直是给钢穿上了一层坚固的盔甲。
像一些高精密的仪器零件，渗氮处理后质量杠杠的嘞！
9. 碳氮共渗，哇哦，这是双重强化啊！就如同给钢来了个组合拳，让它的性能翻倍呀。
总之，钢的热处理分类就是这么奇妙又重要，每一种都有它独特的作用和效果，能让钢变得更出色呀！。
钢板的热处理方法
钢板的热处理方法钢板是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。
为了改善钢板的物理和化学性能，常常需要进行热处理。
本文将介绍钢板的热处理方法及其影响。
一、钢板的热处理方法1.1 软化退火软化退火是一种常见的热处理方法，适用于高碳钢、低碳钢、不锈钢等钢板。
该方法通过加热钢板至一定温度，然后缓慢冷却，以使钢板结构发生改变，从而达到软化的效果。
软化退火的作用是消除应力、提高塑性和韧性、改善加工性能。
1.2 规定化处理规定化处理是一种针对低合金钢和合金钢的热处理方法。
该方法的作用是在加热到一定温度后，维持一定时间，然后快速冷却，使钢板的结构得到改善，从而提高钢板的硬度和强度。
规定化处理的优点是能够得到均匀的组织结构，提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性。
1.3 淬火处理淬火处理是一种针对低碳钢、合金钢和不锈钢的热处理方法。
该方法通过将钢板加热到一定温度，然后迅速冷却，以使钢板的组织结构发生相变，从而获得高硬度和强度。
淬火处理的作用是提高钢板的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉伸性。
1.4 回火处理回火处理是一种常见的热处理方法，适用于钢板和铸件。
该方法通过在淬火后将钢板加热到一定温度，然后冷却，以使钢板的组织结构得到调整，从而达到硬度和韧性的平衡。
回火处理的作用是提高钢板的韧性和抗冲击性。
二、钢板热处理的影响2.1 硬度和强度钢板的热处理对其硬度和强度具有显著的影响。
软化退火可以降低钢板的硬度和强度，而规定化处理和淬火处理可以提高钢板的硬度和强度。
回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性，提高钢板的抗冲击性。
2.2 韧性和塑性钢板的热处理对其韧性和塑性也具有影响。
软化退火可以提高钢板的韧性和塑性，规定化处理和淬火处理可以降低钢板的韧性和塑性。
回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性，提高钢板的抗冲击性。
2.3 耐磨性和耐腐蚀性钢板的热处理对其耐磨性和耐腐蚀性也具有影响。
规定化处理和淬火处理可以提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性，而软化退火和回火处理则会降低钢板的耐磨性和耐腐蚀性。
钢的热处理及组织转变
二、钢在加热及冷却时的组织转变
② 贝氏体型转变 ：
一、钢的热处理
钢的退火：
⑴ 退火的定义 将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却下 来，获得接近平衡状态的组织的热处理工艺，称为退火。 ⑵ 退火的目的
① 降低硬度，提高塑性和韧性；
② 消除残余内应力，减轻变形和防止开裂； ③ 均匀成分，细化晶粒，为最终热处理作准备； ④ 改善或消除铸造、轧制、焊接等加工中的组织缺陷。
降低钢的硬度和耐磨性。
温度过低，在淬火组织中出现铁素体，使淬火组织出现软 点，降低钢的强度和硬度。
一、钢的热处理
钢的淬火：
理想的淬火冷却曲线 应该是：在650～550 0 C范围要快冷，其它 温度区间不需快冷， 尤其在Ms点以下更不 需快冷，以免引起工 作变形或开裂。
一、钢的热处理
钢的淬火：
保持适当时间，缓慢冷却，重新形成均匀的晶粒，以消除
形变强化效应和残余应力的退火工艺。
目的：
温度 再结晶温度
消除加工硬化
提高塑性
改善切削加工性能
时间
一、钢的热处理
钢的正火：
⑴ 定义：将钢加热到 AC3 或 Accm 以上 30～50℃，保温一定
时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺，称为钢的正火。
上贝氏体 （羽毛状）
500
下贝氏体 （针叶状）
二、钢在加热及冷却时的组织转变
② 贝氏体型转变 ：
性能上看上贝氏体的脆性较大，无实用价值；而下贝 氏体则是韧性较好的组织，是热处理时（如采用等温淬火） 常要求获得的组织。
原因：上贝氏体中的碳 化物呈较粗的片状，分
布在铁素体板条间，且
不均匀，使板条容易发 生脆废；
获得的球化效果较好，在大件和大批量生产中难以实现，
钢的热处理工艺
钢的热处理工艺钢的热处理工艺，是指通过加热、保温和冷却等工艺步骤，改变钢材的结构和性能。
热处理工艺可以使钢材具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，提高其使用性能。
常见的钢的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是钢材的一种常见热处理工艺。
通过加热钢材至适当温度后，进行保温一段时间，然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除钢材的内应力，改善钢材的塑性和韧性，减少脆性，同时提高钢的延展性和可加工性。
正火是指将钢材加热至高于临界温度后，进行保温一段时间，然后将钢材风冷或水冷至室温。
正火可以提高钢材的强度和硬度，改善其耐磨性能。
正火过程中的冷却速度较缓慢，使得钢材晶粒长大，同时降低了内应力。
淬火是将加热至临界温度的钢材迅速冷却，使其组织转变为马氏体。
马氏体是一种具有高强度和硬度的组织。
淬火工艺中的冷却速度非常快，可以制造出高强度的硬质钢。
回火是将淬火后的钢材加热至一定温度，并保持一定时间后，再进行冷却。
回火工艺可以降低淬火后钢材的脆性，提高其韧性，增加塑性和抗热应力能力。
回火也可用于调整钢材的硬度和强度。
除了上述常见的热处理工艺外，还有调质、表面硬化、固溶处理等多种热处理方法可用于钢材加工。
总之，钢的热处理工艺通过改变钢材的结构和性能，使其具备更好的力学性能和耐磨性能。
热处理工艺的选择需要根据钢材的成分、用途和要求来确定，以确保最佳的性能结果。
钢材在现代工业中被广泛应用，其性能可以通过热处理工艺得到显著提升。
这些热处理工艺能够改变钢材的组织结构，并调整其力学性能和物理性能。
一种常见的钢材热处理工艺是退火。
退火是将钢材加热至高温，然后经过保温一段时间，最后缓慢冷却至室温。
退火过程中，钢材的晶粒会得到细化，内应力被消除，从而提高了材料的塑性和韧性。
退火也可以减少脆性，并改善加工性能和可塑性。
另一种常见的热处理工艺是正火。
正火是将钢材加热至高于临界温度，然后经过保温一段时间，最后通过风冷或水冷来快速冷却。
正火可以增加钢材的强度和硬度，改善其耐磨性能。
钢的热处理方法5种
钢的热处理方法5种
钢的热处理方法有五种，分别是正火处理、回火处理、正变处理、淬火处理和渗碳处理。
正火处理是指将钢在高温下维持一段时间，使钢的组织结构恢复正常，以消除机械加工或热处理造成的残余应力。
回火处理是指将钢在低温下维持一段时间，以恢复钢的组织结构，使钢具有良好的机械性能。
正变处理是指将钢在高温下维持一段时间，使钢的组织结构发生变化，以改善钢的机械性能。
淬火处理是指将钢在高温下维持一段时间，使钢的组织结构发生变化，以增加钢的抗拉强度和耐磨性。
渗碳处理是指将钢在低温下维持一段时间，以使钢中的碳元素更好地渗入组织结构，以提高钢的抗拉强度和耐磨性。
钢的热处理方法有五种，分别是正火处理、回火处理、正变处理、淬火处理和渗碳处理，它们都可以改善钢的机械性能，提高钢的抗拉强度和耐磨性。
钢的几种典型的热处理
第七章钢的普通热处理知识要点:退火、正火、淬火、回火的目的；退火、正火、淬火、回火的工艺过程及其对零件加工和使用的影响。
第一节钢的退火和正火生产中，常用零件的预备热处理工艺，安排在锻造之后机加工之前。
一、钢的退火工艺1．定义将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
又称“焖火”。
2．工艺加热温度：临界点（Ac1、Ac3或Ac cm）以上或以下。
冷却方式：一般采用炉冷。
生产中为了提高生产率，通常冷却到500℃左右出炉空冷或等温冷却方式，等温的温度和时间根据钢的“C曲线”确定。
保温时间：保证透烧，一般以1.0～1.5mm/min计算，并钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式有关。
3．常用退火工艺、目的及应用（1）完全退火应用：适用于亚共析成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件、焊接件及热轧型材。
不适用于过共析钢。
目的：①细化晶粒，均匀组织；②调整硬度，改善切削加工性能；③消除内应力。
加热温度：Ac3＋20-30℃，单相奥氏体区，完全奥氏体化。
室温组织：P+F，可认为是平衡组织。
2．球化退火（不完全退火）定义：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺称为球化退火。
应用：主要用于共析钢、过共析钢和高碳合金钢的刃具、量具、模具等的预备热处理。
目的：使钢中碳化物球化，降低硬度，提高塑性和切削加工性能；为淬火作组织准备。
加热温度：Ac1＋20～30℃，A和二次渗碳体两相区，不完全奥氏体化。
原因：过共析钢加热至Ac cm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。
组织：球状珠光体（F基体上分布颗粒状Fe3C）3．扩散退火（均匀化退火）应用：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。
目的：消除偏析，使成分均匀化。
加热温度：Ac 3或以上150～200℃（1050-1150℃），保温10～20h。
组织：亚共析钢为P+F。
后果：晶粒粗大。
由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此，一般还需要进行一次完全退火或正火，细化晶粒、消除过热缺陷。
钢的热处理知识
钢的热处理一、钢的热处理定义：• 把钢在固态下加热到一定温度，进行必要的保温，并以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。
三、钢的热处理目的：1、消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为切削加工或热处理做组织和性能上的准备。
————叫预先热处理。
2、提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料延长零件使用寿命。
————叫最终热处理。
四、热处理的方法（按工艺方法不同分）退火：完全退火、球化退火、去应力退火等 正火 淬火： 回火：低温回火、中温回火、高温回火 固溶处理第一节热处理基本原理•热处理之所以能够使钢的性能发生很大变化，主要是由于在加热和冷却过程中，钢的内部组织发生了变化造成的一、钢在加热时的转变大多数热处理工艺需要将钢加热到临界温度以上（A区域）才能进行，所以加热转变主要包括A的形成和晶粒长大两个过程。
1、奥氏体的形成•以共析钢为例（ωc=0.77%）影响奥氏体形成的因素：•温度：温度越高，原子扩散能力越大，加速奥氏体形成。
•原始组织：原始组织越细，相界面越多，提供的奥氏体晶核就愈多，碳原子的扩散距离也越短，加速奥氏体形成。
•钢的成分：含碳量增加，F和Fe3C相界面越多，加速奥氏体形成。
加入合金元素后不改变A形成的基本过程，但会减缓A的形成速度2、奥氏体晶粒的长大（粗化）•随着温度的升高，奥氏体晶粒会逐渐长大。
•晶粒度：表示晶粒大小的尺度。
•分为十个等级。
一级最粗，十级最细。
•粗大的A晶粒———冷却后得到粗大的晶粒组织———力学性能和工艺性能差—合理选择加热温度和保温时间。
一、钢在冷却时的转变•室温时钢的力学性能，不仅与经过加热、保温后获得的A晶粒大小有关，而且决定于A经冷却转变后所获得的组织。
而冷却方式、冷却速度对A组织的转变有直接影响。
A钢冷却至室温有两种方式：连续冷却: 就是使奥氏体化后的钢，在温度连续下降的过程中发生组织转变。
水冷、油冷、炉冷、空冷。
钢的常用热处理
一、钢的常用热处理（一）退火与正火1．退火退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火的目的：(1) 降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷.2．正火正火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm（共析、过共析钢）以上30 50 C，保温一定时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。
正火的目的：（1）对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件，可作最终热处理。
（2）对于低碳钢可用来调整硬度，避免切削加工中的“粘刀”现象，改善切削加工性。
（3）对于共析、过共析钢，正火可消除网状二次渗碳体，为球化退火作准备。
正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。
淬火是将工件加热到Ac1 或Ac3 以上某一温度，保温一定时间使其奥氏体化，然后以一定的冷却速度冷却，从而获得马氏体（或贝氏体）的热处理工艺方法。
（马氏体：C 在 -Fe 中的过饱和固容体）淬火的目的是提高钢的强度和硬度，增加耐磨性，并通过回火处理可获得既有较高的强度、硬度，又有一定弹性、韧性的具有优良综合机械性能的工件。
淬火的冷却介质称为淬火剂。
常用的淬火剂有水和油两种。
水通常用于一般碳钢零件的淬火。
在水中加入食盐或碱，可以提高冷却速度。
淬火时也常用植物油或矿物油作淬火剂。
油作淬火剂时，冷却能力较水低，可防止工件产生裂纹等缺陷，适用于合金钢淬火。
但油易燃，价格较高，且易老化。
（四）回火回火是将淬火后的钢重新加热到Ac1 以下某一温度范围(大大低于退火、正火和淬火时的加热温度)，保温后在空气中、油或水中冷却的热处理工艺。
钢的热处理
钢的热处理弥散强化：合金的组织由固溶体和金属化合物组成时，第二相硬质点成为位错移动的障碍物。
在外力的作用，位错线遇到第二质点时发生弯曲，位错在第二质点下留下一位错环。
第二质点的存在增加了位错移动的阻力，使滑移抗力增加，从而提高了合金的强度。
也叫弥散强化。
加工硬化:金属在发生塑性形变时，位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，造成位错运动阻力增大，引起塑性形变抗力提高，金属的强度和硬度明显提高，塑性和韧性明显下降叫做加工硬化。
细晶强化、固溶强化。
一、钢在加热时的转变：¤影响结晶后晶粒度的主要因素是：加热温度和预先变形度。
¤奥氏体的形成：奥氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长大、剩余渗碳体的溶解、奥氏体的均匀化。
¤影响奥氏体转变速度的因素：①加热温度②加热速度③钢中碳的质量分数④合金元素⑤原始组织¤影响奥氏体晶粒度的主要因素：：①加热温度和保温时间②钢的化学成分二、钢在冷却时的转变：¤奥氏体向珠光体转变是扩散性转变奥氏体向贝氏体转变是半扩散性转变（碳原子扩散铁原子不扩散）奥氏体向马氏体转变是非扩散性转变¤350~550转变产物是上贝氏体，成羽毛状。
在高温下形成，铁素体片较宽，塑性变形抗力差渗碳体分布在铁素体之间，容易引起脆断，因此强度和韧性差。
350~ M 转变产物是下贝氏体，黑色针状。
在低温下形成铁素体细小，无方向性，碳的过饱和度大位错密度高，且碳化物分布均匀，弥散度大，所以硬度高，韧性好，具有较好的综合性能。
¤马氏体：a非扩散型转变b转变速度很快c转变不彻底，总是留一些少量奥氏体d马氏体形成是体积膨胀，在钢中造成很大的内应力，严重时将使被处理零件开裂。
板条状（低碳马氏体）0.25%以下、针状马氏体三、钢的普通热处理：⒈退火：定义:把零件加温到一定温度保温一段时间,然后随炉冷却。
高温退火：完全退火、球化退火、扩散退火、等温退火低温退火：去应力退火、再结晶退火适用：完全退火：亚共析钢球化退火：共析钢和过共析钢等温退火：共析钢、亚共析钢扩散退火：全部加热温度：完全退火：是把钢加热到Ac3以上20℃～30℃，保温一定时间，随炉冷却至600℃以下，出炉空冷。
钢的表面热处理方式
热处理是一种改善钢的机械性能的工艺方法，钢的五种表面热处理包括：淬火、退火、正火、回火、调质。
下面就浅谈下五种表面热处理的简介及其目的。
1、淬火Quenched钢的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。
淬火的目的是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，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
2、退火Annealing退火是一种金属热处理工艺，指的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。
目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。
而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
退火工艺目的包括：(1) 降低硬度，改善切削加工性.(2)降低残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
(4)均匀材料组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
在生产中，退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
3、正火Normalizing正火是—种改善钢材韧性的热处理。
将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。
主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。
钢的几种典型的热处理
钢的几种典型的热处理第七章钢的普通热处理知识要点:退火、正火、淬火、回火的目的；退火、正火、淬火、回火的工艺过程及其对零件加工和使用的影响。
第一节钢的退火和正火生产中，常用零件的预备热处理工艺，安排在锻造之后机加工之前。
一、钢的退火工艺1．定义将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
又称“焖火”。
2．工艺加热温度：临界点（Ac1、 Ac3 或Accm）以上或以下。
冷却方式：一般采用炉冷。
生产中为了提高生产率，通常冷却到500℃左右出炉空冷或等温冷却方式，等温的温度和时间根据钢的“C曲线”确定。
保温时间：保证透烧，一般以1.0～1.5mm/min计算，并钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式有关。
3．常用退火工艺、目的及应用（1）完全退火应用：适用于亚共析成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件、焊接件及热轧型材。
不适用于过共析钢。
目的：①细化晶粒，均匀组织；②调整硬度，改善切削加工性能；③消除内应力。
加热温度：Ac3＋20-30℃，单相奥氏体区，完全奥氏体化。
室温组织：P+F，可认为是平衡组织。
2．球化退火（不完全退火）定义：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺称为球化退火。
应用：主要用于共析钢、过共析钢和高碳合金钢的刃具、量具、模具等的预备热处理。
目的：使钢中碳化物球化，降低硬度，提高塑性和切削加工性能；为淬火作组织准备。
加热温度：Ac1＋20～30℃，A和二次渗碳体两相区，不完全奥氏体化。
原因：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。
组织：球状珠光体（F基体上分布颗粒状Fe3C）3．扩散退火（均匀化退火）应用：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。
目的：消除偏析，使成分均匀化。
加热温度：Ac 3 或以上150～200℃（1050-1150℃），保温10～20h。
组织：亚共析钢为P+F。
后果：晶粒粗大。
由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此，一般还需要进行一次完全退火或正火，细化晶粒、消除过热缺陷。
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钢的几种常见热处理概念介绍
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annealing：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，目前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为优。
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。
11．钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺
回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：
（一）低温回火（150－250度）
低温回火所得组织为回火马氏体。
其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。
它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
（二）中温回火（350－500度）
中温回火所得组织为回火屈氏体。
其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。
因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
（三）高温回火（500－650度）
高温回火所得组织为回火索氏体。
习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。
因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。
回火后硬度一般为HB200－330。
1.退火
将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。
钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。
退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。
所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。
2.正火
正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。
它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
3.淬火
淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。
淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。
淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。
4.钢的回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。
其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。
回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。
回火多与淬火、正火配合使用。
⑴调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。
高温回火是指在500-650℃之间进行回火。
调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
⑵时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。
对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
5.钢的表面热处理
⑴表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬火在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。
适用于中碳钢。
⑵化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。
按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。
渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。
其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。
目前生产中多采用气体渗氮法。
氰化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。
它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。
渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。
它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。
生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。