常用金属材料的热处理
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。
金属热处理基本知识
金属热处理基本知识金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺，广泛应用于工业制造过程中。
本文将介绍金属热处理的基本知识，包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。
一、常见的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度，然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。
常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。
淬火是将金属加热至固溶温度，然后迅速冷却以形成固溶体，从而提高金属的硬度和强度。
时效处理是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的，提高金属的综合性能。
2. 马氏体转变马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度，然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。
马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度，同时还可以改善其耐磨性能和韧性。
常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。
淬火是将金属加热至马氏体起始温度，然后迅速冷却以形成马氏体，进而提高金属的硬度和强度。
回火是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，使马氏体转变为较为稳定的组织，从而提高金属的韧性。
3. 回火处理回火处理是一种通过加热金属至适当温度，然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。
回火处理可以降低金属的硬度和强度，提高其韧性和延展性。
不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。
常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火，分别适用于不同的金属材料和应用需求。
二、热处理的目的金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能，以满足特定的工艺和使用要求。
具体来说，热处理可以实现以下几个方面的目标：1. 提高金属的硬度和强度：通过热处理，可以使金属中的晶体细化，晶体界面增多，从而提高金属的硬度和强度。
2. 改善金属的韧性和延展性：热处理可以消除金属中的内应力和缺陷，减少晶界的孔洞，从而提高金属的韧性和延展性。
3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性：通过调整金属的组织和相态，热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性，提高其在恶劣环境下的使用寿命。
热处理的种类
热处理的种类热处理是金属材料加工中常用的一种工艺方法，通过对金属材料进行加热和冷却，改变其组织结构和性能。
热处理过程中，温度、时间和冷却速率是关键因素，不同的热处理方法可以使金属材料获得不同的组织和性能。
下面将介绍几种常见的热处理方法。
1. 退火退火是最常用的热处理方法之一，通过加热金属到适当温度后，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除金属材料的内部应力，提高延展性和韧性，改善加工性能。
退火的应用范围广泛，适用于各种金属材料。
2. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却至室温的热处理方法。
淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度，但也会产生较高的脆性。
淬火适用于需要高硬度和高强度的金属制品，如刀具、弹簧等。
3. 回火回火是在淬火后，将金属材料重新加热到适当温度，保温一段时间后冷却至室温的热处理方法。
回火可以减轻淬火引起的脆性，提高金属材料的韧性和塑性。
回火一般用于淬火后的金属制品，以提高其综合性能。
4. 热处理强化热处理强化是通过对金属材料进行多次热处理，使其组织结构更加致密，从而提高强度和硬度。
热处理强化一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将金属材料加热到固溶温度，保温一段时间后迅速冷却，使固溶体中的溶质均匀分布。
时效处理是将固溶体再次加热到较低温度，保温一段时间后冷却，使金属材料获得细小、均匀的析出物，进一步提高强度和硬度。
5. 氮化处理氮化处理是将金属材料暴露在含氮气体的高温环境中，使金属表面形成氮化物层的热处理方法。
氮化处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性，同时改善其耐腐蚀性能。
氮化处理广泛应用于切削工具、轴承等金属制品。
热处理是一种重要的金属加工工艺，可以改变金属材料的组织结构和性能，提高其机械性能和耐用性。
不同的热处理方法适用于不同的金属材料和要求，通过合理选择和控制热处理参数，可以使金属制品获得理想的性能。
常用材料热处理工艺参数
常用材料热处理工艺参数
常用材料的热处理工艺参数取决于材料的组织性能要求、工艺性能要
求和使用条件等因素。
下面以几种常见的材料为例，介绍一些主要的热处
理工艺参数。
碳钢是一种普遍使用的金属材料，其热处理工艺参数包括淬火温度、
回火温度、保温时间等。
一般来说，碳钢的淬火温度在800℃至900℃之间，回火温度在150℃至500℃之间。
保温时间通常为1小时到3小时。
不锈钢是一类具有良好耐腐蚀性能的材料，其热处理工艺参数包括退
火温度、固溶温度和时效温度。
退火温度一般在800℃至900℃之间，固
溶温度在1000℃至1200℃之间，时效温度在500℃至700℃之间。
保温时
间通常为1小时到5小时。
铝合金是一种轻质高强度的材料，其热处理工艺参数包括固溶温度、
时效温度和时效时间等。
固溶温度一般在480℃至520℃之间，时效温度
在150℃至250℃之间。
时效时间一般为1小时至10小时。
铜合金是一种导电性能良好的材料，其热处理工艺参数包括固溶温度、时效温度和时效时间等。
固溶温度一般在800℃至950℃之间，时效温度
在300℃至550℃之间。
时效时间一般为1小时至10小时。
上述只是对于不同材料几种常见的热处理工艺参数进行了简单的介绍，实际工艺参数还需要根据具体材料的特性和要求进行调整。
同时，热处理
工艺参数的选择也应考虑到工艺设备和生产成本等因素。
在实际应用中，
可以通过试验和实践来确定最佳的热处理工艺参数。
常用金属材料热处理方法
GB/T 1220 ASTM A564
淬火+回火 淬火+回火
固溶 固溶 固溶 固溶 淬火+回火 淬火+回火
淬火+回火 淬火+回火 淬火+回火
固溶 固溶 淬火+回火 淬火+回火 正火+回火
空冷 空冷
1.硬度HB167～HB229； 2.要符合NACE要求，需进行二次回火； 3.调质处理（淬火+回火，硬度HB240～HB270)。
固溶
1040℃～1100℃
水冷 硬度≤HB237
固溶 固溶 固溶 固溶+稳定化处理
淬火+回火
淬火+回火
1040℃～1080℃
1040℃～1080℃
111180℃～1210℃
1150℃～1180℃
910℃～930℃
1150℃～1180℃水冷到 940℃～990℃保温再水冷
1180℃～1210℃
680℃±10℃
淬火850℃～880℃ 回火700℃±15℃ 1120℃～1150℃炉冷到 1020℃，然后水冷 1120℃～1150℃炉冷到 1050℃，然后水冷
LC1
ASTM A182
ASTM A182 ASTM A182 ASTM A182 ASTM A182 ASTM A182 ASTM A350 ASTM A350 ASTM A351 ASTM A352 ASTM A352
常用金属材料热处理方法
热处理方式 正火 正火
固溶+沉淀硬化
常用的热处理工艺及目的
常用的热处理工艺及目的
一、常用热处理工艺：
1、回火：通过加热和慢速冷却，以改善金属材料机械性能和提高组
织稳定性。
2、正火：用于改善金属材料的组织结构，改善其界面性能。
3、退火：通过加热和慢速冷却，以减软、增韧和提高可塑性的目的
而进行热处理。
4、淬火：通过加热和快速冷却的热处理，使金属材料具有高的强度、韧性和良好的耐磨性。
5、硬质化处理：使金属材料具有超强的硬度和韧性，提高耐磨性和
热强度。
6、马氏体稳定化处理：针对一些特定材料，利用恒定温度和时间，
使马氏体组织达到稳定。
7、球化处理：通过加热和冷却，使金属材料表面组织形成球状结晶，从而改善表面性能。
8、脆化处理：通过调节温度和时间，使金属材料变得脆性，以便后
期的热处理。
二、常用热处理的目的：
1、为了改善金属材料的机械性能，提高其强度、韧性和硬度等。
2、为了改善金属材料的抗磨性，耐腐蚀性和热强度等。
3、为了改变材料组织结构，改善显微组织形貌，改变金属材料的晶粒大小。
4、为了改善金属材料的界面性能，使其变为球状结晶，从而改善了其可塑性和抗锈腐性。
常用金属材料热处理规范
常用金属材料热处理规范热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺方法，使金属材料在固态下发生化学、物理或机械性能变化的过程。
热处理可以提高金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能，从而满足具体的应用要求。
下面将介绍几种常用金属材料的热处理规范。
1.碳钢的退火处理碳钢是最常见的金属材料之一，经过退火处理后可以提高其塑性和韧性。
通常将碳钢加热至800-900°C，保温时间由材料厚度决定，通常是每25mm厚度增加1小时。
然后将材料冷却到室温，这样可以得到具有良好塑性和韧性的碳钢。
2.不锈钢的固溶处理不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，但在焊接后会出现晶间腐蚀的问题。
固溶处理是为了解决晶间腐蚀问题而进行的热处理过程。
通常将不锈钢加热至1050-1150°C，保温时间取决于材料的厚度。
然后将材料迅速冷却到室温，这样可消除晶界处的过饱和元素，减少晶界的碳化物析出，从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。
3.铸铁的正火处理铸铁是一种含碳量较高的金属材料，通过正火处理可以提高其硬度和强度。
通常将铸铁加热至850-950°C，保温时间由材料的厚度决定，通常是每25mm厚度增加1小时。
然后将材料冷却到室温。
正火处理可以改善铸铁的组织和性能，提高其机械性能。
4.铝合金的时效处理铝合金具有良好的强度和韧性，但在加工过程中可能会出现软化现象。
时效处理是为了提高铝合金的强度和稳定性的热处理过程。
通常将铝合金加热至150-200°C，保温时间由材料的合金组成决定，通常是几小时至几十小时。
然后将材料迅速冷却到室温。
以上是几种常用金属材料的热处理规范，不同的金属材料可能需要不同的热处理工艺。
在进行热处理时，需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以保证热处理的效果。
同时，需要根据具体应用要求选择适当的热处理工艺，以获得期望的材料性能。
常见热处理工艺
常见热处理工艺
热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺，改变金属材料的组织和性能。
在工业生产中，热处理是一种重要的工艺手段，可以使金属材料具有更好的力学性能、物理性能和化学性能。
常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。
1. 退火
退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温。
退火可以改善金属的塑性、韧性和可加工性，同时对于去除应力和改善表面质量也有很好的效果。
2. 正火
正火是指将金属材料加热到一定温度，然后在空气中自然冷却。
正火可以提高金属的硬度和强度，同时提高金属的韧性和可焊性。
3. 淬火
淬火是指将金属材料加热到一定温度，然后迅速浸入水或者油中冷却。
淬火可以使金属的硬度和强度提高，但是会降低金属的韧性。
淬火常用于制造高强度、高硬度的零件。
4. 回火
回火是指将经过淬火处理的金属材料再次加热到一定温度，然后冷却。
回火可以改善金属的韧性和韧度，同时可以去除淬火时产生的残余应力。
除了以上四种热处理工艺，还有渗碳、氮化、钝化等特殊的热处理工艺。
渗碳是一种将碳元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的硬度和耐磨性；氮化是一种将氮元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的抗腐蚀性；钝化是一种将金属表面形成一层氧化膜的热处理工艺，可以提高金属的抗腐蚀性。
热处理是一种非常重要的工艺手段，可以对金属材料的性能进行改善和调整，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
不同的热处理工艺可以适用于不同的金属材料和不同的工艺要求，需要根据具体情况进行选择和应用。
常用金属材料及热处理
常用金属材料及热处理金属材料是一类常用的工程材料，具有良好的导电性、导热性、机械性能和可塑性。
常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢、锌等。
铁是一种常用的金属材料，常见的有铸铁和钢。
铸铁具有较高的硬度和脆性，适合用于制造机械零件和汽车零件。
而钢具有较好的韧性和可塑性，广泛应用于建筑、制造业等领域。
铝是一种轻质金属，具有良好的导电性和导热性，常用于航空航天、汽车制造和电子设备等行业。
铝也可以通过热处理来提高其强度和硬度。
铜具有良好的导电性和导热性，广泛用于电子电气、建筑和水管等领域。
铜也可以通过热处理来强化其力学性能。
钢是一种含有铁和碳的合金，具有高强度和韧性。
钢的热处理方法包括退火、淬火和回火，可以使钢具有不同的硬度和韧性，适用于不同的应用领域。
锌是一种蓝白色的金属，具有较好的防腐性和延展性。
常用于镀锌钢管、锌板等工业制品中。
锌也可以进行热处理来提高其力学性能和耐蚀性。
热处理是金属材料加工中的一项重要工艺，通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变其组织结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火等。
这些热处理方法可以改变金属的硬度、韧性、强度、耐腐蚀性等性能，使金属材料更加符合特定的工程需求。
不同金属材料适用的热处理方法有所不同，需要根据具体材料的组织结构和性能来选择合适的热处理工艺。
总而言之，常见的金属材料如铁、铝、铜、钢、锌等具有广泛的应用领域，热处理可以改变金属材料的性能，使其更符合工程需求。
金属材料在工程领域中广泛应用，其性能常常可以通过热处理来改善。
热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程，使其发生组织和性能上的变化的工艺。
热处理通常分为退火、淬火、回火、正火等几种方式，每种方式都有不同的应用场景和效果。
退火是最基础的热处理方式之一，通过在适当温度下加热材料一段时间后缓慢冷却，以消除材料内部的应力和提高其延展性。
退火使金属材料结构上发生改变，晶粒变大并更加均匀，强度相对降低，但具有较好的塑性和韧性。
金属材料的常用热处理工艺
金属材料的常用热处理工艺热处理是指通过加热和冷却等过程对金属材料进行加工和改性的一种方法。
通过热处理，可以改变金属材料的组织结构、物理性能和力学性能，从而提高其使用性能。
下面将介绍几种常用的金属材料热处理工艺。
1. 淬火淬火是通过快速冷却金属材料，使其迅速从高温状态转变为室温状态的热处理工艺。
淬火可以增强金属材料的硬度和强度，改善其耐磨性和耐腐蚀性。
淬火一般分为两个步骤：加热和冷却。
加热过程中，金属材料被加热到临界温度以上，以使石墨化和蓝晶质的形成，然后迅速冷却以形成马氏体。
2. 回火回火是将已经淬火的金属材料加热到较低的温度，然后进行慢速冷却的热处理工艺。
回火可以降低金属材料的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。
回火过程中，金属材料的晶粒尺寸会增大，同时还会发生析出硬化。
3. 钝化钝化是一种通过在金属材料表面生成一层致密和稳定的氧化物膜来提高其耐腐蚀性能的热处理工艺。
主要适用于不锈钢和铝合金等材料。
钝化可以通过两种方法实现：化学钝化和电化学钝化。
化学钝化是将金属材料浸泡在酸性或碱性溶液中，使其表面生成一层氧化物膜；而电化学钝化则是通过在电解液中进行电化学处理，使材料表面生成一层致密的氧化膜。
4. 固溶处理固溶处理是指将固溶体或合金加热到高温，使其中的溶质原子溶解在基体中，然后迅速冷却以形成固溶体的一种热处理工艺。
固溶处理可以改变金属材料的组织结构和物理性能，提高其强度、硬度和耐腐蚀性。
常见的固溶处理方法包括固溶退火和固溶析出。
5. 淬硬与回火淬硬与回火是淬火和回火两种热处理工艺的组合。
淬硬与回火通常应用于高碳钢和合金钢等材料。
首先，将材料加热并进行淬火，然后通过回火来调整其硬度和韧性。
这种处理方法可以同时提高材料的硬度和韧性，以获得最佳的力学性能。
以上介绍了几种金属材料常用的热处理工艺，包括淬火、回火、钝化、固溶处理和淬硬与回火。
这些工艺可以根据需要，通过改变加热温度、保温时间和冷却速度等参数进行调控，以达到最好的材料性能。
热处理常见的方法及分类
热处理常见的方法及分类
热处理是将金属材料加热到一定温度,以改变其性质和形态的加工方法。
热处理既可以用于制造产品,也可以用于改善材料的性能。
在工业生产中,热处理是一个非常重要的环节,常见的热处理方法包括以下几种:
1. 加热处理:将金属材料加热到适当的温度,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的加热处理包括退火、正火、火焰加热和感应加热等。
2. 冷却处理:将金属材料加热到适当的温度后,迅速冷却到室温以下,以改变其硬度、韧性和强度等性质。
常见的冷却处理包括淬火、回火和退火等。
3. 渗碳处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的碳元素,以形成渗碳体。
渗碳处理可以用于制造高强度和硬度的零件,如坦克装甲、枪支零件等。
4. 强化处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的元素或化合物,以形成高强度、高硬度的材料。
常见的强化处理包括热处理、冷加工和化学强化等。
5. 表面处理:将金属材料表面进行处理,以改善其机械性能和美观度。
常见的表面处理包括电镀、涂层和表面强化等。
除了以上常见的热处理方法,还有一些特殊类型的热处理,如粉末冶金、陶瓷热处理等。
在热处理过程中,还需要注意材料的控制和操作,以确保热处理的效果和质量。
随着技术的发展和需求的增加,热处理技术也在不断更新和改进。
常用金属材料及热处理
常用金属材料及热处理金属是人类社会重要的材料之一，广泛应用于各行各业。
常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢等。
在使用金属材料的过程中，为了改善其性能，常常需要对其进行热处理。
下面将介绍一些常用的金属材料和其热处理方法。
1.铁：铁是一种性能优良的金属材料，常用于制作建筑结构、机械零件等。
铁的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
退火可以降低材料的硬度，提高其塑性和延展性；正火可以提高材料的韧性和强度；淬火可以使材料获得高硬度和耐磨性；回火可以降低材料的脆性，并改善其强度和韧性。
2.铝：铝是一种轻质金属，常用于制造飞机、汽车等产品。
铝的热处理方法有固溶处理、时效硬化等。
固溶处理可以改善铝的强度和塑性；时效硬化可以在固溶处理基础上，进一步提高铝的强度和硬度。
3.铜：铜是一种导电性能优良的金属材料，常用于制造导线、电路板等。
铜的热处理方法有退火、退火软化等。
退火可以消除铜材料中的应力，改善其韧性和延展性；退火软化可以使铜材料变得更加易加工。
4.钢：钢是一种优质的金属材料，常用于制造建筑结构、机械零件等。
钢的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
不同的钢材在热处理时的温度和时间以及冷却速度等参数都有所差异，可以根据具体需要来选择合适的热处理方法，以获得理想的性能。
此外，还有许多其他金属材料也需要经过热处理来改善其性能，比如镍、锌、锡等。
热处理方法的选择应根据具体的金属材料以及使用要求来确定。
综上所述，金属材料在使用过程中，经常需要进行热处理来改善其性能。
不同的金属材料有不同的热处理方法，通常包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理可以改变金属材料的组织结构和性能，使其达到更加理想的状态。
热处理技术在金属材料的应用中起着重要的作用，对于提高产品质量和使用寿命具有重要意义。
常见金属热处理参考
一、常见热处理方法名称操作方法目的应用退火将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。
1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。
1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。
正火将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。
正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。
对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。
淬火将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。
1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
回火将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。
1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。
1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。
金属材料的热处理技术
金属材料的热处理技术热处理是金属加工中的一项重要工艺，通过控制材料的温度和冷却速率，可以改善材料的机械性能和耐腐蚀性能。
本文将介绍几种常见的金属材料热处理技术及其应用。
1. 固溶处理固溶处理是指将金属材料加热至其固溶温度，使固态溶质原子溶解于晶格中，随后迅速冷却固定溶质原子的位置。
固溶处理可以提高金属的韧性和延展性，并改善材料的热稳定性。
常见的固溶处理方法包括快速淬火和退火。
2. 淬火处理淬火是将金属材料加热至其临界温度以上，并迅速冷却至室温，以获得高硬度和高强度的材料。
常用的淬火介质包括水、油和空气。
淬火处理能够增强金属的硬度和强度，但会降低其韧性。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求进行适当的回火处理，以平衡硬度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火材料加热至较低的温度，并保持一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中产生的内应力，并提高材料的塑性和韧性。
回火温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响，需要根据具体材料进行调整。
4. 热轧处理热轧是指将金属材料加热至较高温度，随后通过辊压等方式进行塑性变形。
热轧处理可以改变金属的晶粒结构和形状，提高材料的强度和塑性。
热轧处理通常用于生产板材、线材和型材等。
5. 等温处理等温处理是指将金属材料加热至其临界温度，在该温度下保持一段时间后冷却。
等温处理能够改善金属的晶格结构，提高材料的强度和韧性。
常见的等温处理方法包括时效处理和孪生处理。
6. 淬蓝处理淬蓝处理是指将金属材料经过淬火后，再进行加热，使其表面出现深蓝色的氧化膜。
淬蓝处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性，常用于制造工具和刀具等。
7. 焊后热处理在金属焊接之后，常常需要对焊接区域进行热处理，以消除焊接过程中产生的应力和组织不均匀性。
常见的焊后热处理方法包括应力消除退火和再结晶退火。
总结起来，金属材料的热处理技术是一项关键的加工工艺，可以显著改善材料的性能，提高其在工程应用中的可靠性和耐久性。
常用金属材料及热处理知识
常用金属材料及热处理知识金属材料是工业生产中最常用的材料，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。
这些金属材料都具有良好的机械性能、电导性能、导热性能和成形性能，因此在各个行业中得到广泛应用。
下面主要介绍常用金属材料及其热处理知识。
1.钢铁钢铁是最常用的金属材料，包括碳钢和合金钢两种。
碳钢中碳含量较低，一般在0.1%-0.3%之间，适用于一般工程材料的制造；合金钢中包含一定数量的合金元素，如铬、镍、钒等，通过合金元素的添加可以提高钢的硬度、强度和耐磨性能。
热处理：钢的热处理包括退火、正火、淬火、回火等工艺。
退火可以消除应力和改善材料的韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使钢材具有高硬度和耐磨性；回火可以降低淬火后的脆性，提高韧性。
2.不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的铁基合金材料，主要成分为铁、铬、镍等元素。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和良好的机械性能，广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等高要求的领域。
热处理：不锈钢的热处理主要包括退火和固溶处理。
退火可以去除不锈钢中的应力，改善材料的硬度和韧性；固溶处理可以提高不锈钢的硬度和强度。
3.铝合金铝合金是一种轻量化的金属材料，具有良好的导热性能、导电性能和可加工性能。
铝合金可以通过添加合金元素如铜、锌、锰等来改变材料的性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
热处理：铝合金的热处理主要包括固溶处理和时效处理。
固溶处理可以提高铝合金的硬度和强度；时效处理可以提高材料的抗拉强度和硬度。
4.铜合金铜合金具有良好的导电性能、导热性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电子、电器、交通等领域。
铜合金通过添加合金元素如锡、锌、铝等来改变材料的性能。
热处理：铜合金的热处理主要包括退火和固溶处理。
退火可以消除应力、改变晶粒结构；固溶处理可以提高材料的强度和硬度。
综上所述，金属材料是工业生产中最常用的材料之一，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。
这些金属材料具有良好的机械性能、导电性能、导热性能和成形性能，可以通过热处理来改变材料的性能。
机械常用金属材料及热处理
机械常用金属材料及热处理1. 引言金属材料是机械工程中常用的材料之一，具有良好的机械性能和热导性能。
在机械设计和制造中，了解机械常用金属材料的特性以及正确的热处理方法是非常重要的。
本文将介绍一些常见的机械金属材料以及它们的热处理方法。
2. 钢材钢材是机械行业常用的金属材料之一，具有高强度、耐磨性和良好的可塑性。
常见的钢材类型包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
2.1 碳钢碳钢是最常见的钢材类型之一，其主要成分为碳和铁。
碳钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件和结构件的制造。
热处理方法包括淬火、回火、正火和退火等。
•淬火：通过快速冷却使碳钢的组织变质，提高其硬度和强度。
•回火：通过加热和冷却过程，使碳钢的硬度降低并提高其韧性。
•正火：将碳钢加热至临界温度，然后进行连续冷却，使碳钢的组织产生相应的变化。
•退火：将碳钢加热至适当温度，然后缓慢冷却，以改善碳钢的塑性和可加工性。
2.2 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如镍、铬、钼等）的钢材，具有更高的强度、硬度和耐磨性。
热处理方法和碳钢类似，但因合金元素的添加，热处理过程可能会有所不同。
2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，主要成分为铁、铬和镍。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于食品加工、化工和航空航天等领域。
常见的不锈钢类型包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。
3. 铝合金铝合金是另一种常用的金属材料，具有低密度、良好的导热性和可塑性。
铝合金广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。
铝合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理。
•固溶处理：将合金加热至一定温度，使可溶固溶于固体溶液中，然后快速冷却。
•时效处理：将固溶处理后的合金加热至适当温度，然后冷却，以产生所需的强化相。
4. 铜合金铜合金是一种具有良好导电性和热导性的金属材料，广泛应用于电子、航空和化工等领域。
铜合金的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。
•退火：将铜合金加热至特定温度，然后缓慢冷却以改善材料的可塑性。
金属材料的热处理方法
金属材料的热处理方法金属材料的热处理方法是通过控制材料的加热和冷却过程，改变其组织和性能的方法。
热处理可以提高材料的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能，并且可以使材料达到特定的性能要求。
下面我将介绍几种常见的金属热处理方法。
1.回火回火是通过将淬火后的金属材料加热至适当温度，然后控制冷却速率，使其在固态下进行与淬火相对应的组织和性能调整的一种热处理方法。
回火可以减轻残余应力，提高材料的韧性和可加工性，降低硬度和强度。
2.淬火淬火是将金属材料加热至临界温度以上，然后快速冷却至室温以下的热处理方法。
淬火可以使材料获得高硬度和高强度，这是由于快速冷却过程中形成了马氏体组织而引起的。
淬火通常可分为水淬、油淬和气冷等不同方式，不同淬火介质可以得到不同的组织结构，从而影响材料的性能。
3.时效处理时效处理是将金属材料在合适的温度下保温一定时间，然后进行适当的冷却处理。
时效处理可以使材料的强度和韧性得到调整和提高，并且还可以调整材料的析出相和分布，从而控制材料的性能。
4.固溶处理固溶处理是将金属材料加热至固溶温度，然后进行充分保温，再进行快速冷却的热处理方法。
固溶处理主要用于合金材料，目的是将固溶体中的溶质原子溶解在基体中，从而调整材料的组织和性能。
5.正火正火是将金属材料加热至适宜的温度，然后进行适当冷却的热处理方法。
正火可以提高材料的韧性和延展性，常用于中碳钢的热处理过程中。
6.退火退火是将金属材料加热至一定温度，然后进行适当的冷却，目的是消除材料内部的应力、提高可塑性和韧性，并改善材料的冷加工性能。
退火通常可分为全退火、球化退火、过共析退火等不同类型。
以上是金属材料常见的一些热处理方法，每种方法都有其特定的温度和时间要求，不同的金属材料和工件形状也会影响到热处理的方法选择。
在实际应用中，需要根据具体要求和工艺特点选择合适的热处理方法，以获得所需的材料性能。
四种常见热处理方法
四种常见热处理方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的方法。
在工程领域中，热处理是非常重要的，它可以使金属材料获得所需的硬度、韧性、强度等性能，从而满足不同工程需求。
在本文中，我们将介绍四种常见的热处理方法，它们分别是退火、正火、淬火和回火。
首先，我们来介绍退火。
退火是通过加热金属到一定温度，然后缓慢冷却至室温的方法。
这种方法可以减轻金属内部的应力，改善其塑性和韧性，同时还能提高金属的加工性能。
退火通常用于软化高碳钢、合金钢等材料，以便进行后续的加工和成形。
其次，正火是一种通过加热金属至适当温度，然后在空气中冷却的方法。
正火可以使金属材料获得适当的硬度和强度，同时还能提高其耐磨性和耐蚀性。
正火通常用于低碳钢、合金钢等材料的热处理，以提高其机械性能和使用寿命。
接下来，我们介绍淬火。
淬火是一种通过将加热至临界温度的金属材料迅速冷却的方法。
这种方法可以使金属获得高硬度和高强度，但同时也会使其变得脆性增加。
淬火通常用于高碳钢、合金钢等材料的热处理，以获得高硬度和耐磨性。
最后，我们来介绍回火。
回火是一种通过将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度，然后冷却的方法。
这种方法可以降低金属的脆性，提高其韧性和塑性，同时还能减轻内部应力。
回火通常用于经过淬火处理的高碳钢、合金钢等材料，以提高其韧性和塑性。
综上所述，退火、正火、淬火和回火是四种常见的热处理方法，它们分别适用于不同类型的金属材料，可以使金属获得所需的性能，满足工程需求。
在实际工程应用中，选择合适的热处理方法对于提高材料的性能和延长使用寿命非常重要。
希望本文的介绍能够对读者有所帮助，谢谢。
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Ar1
Ar1
温度 温度
时间 等温冷却
时间
图5 两种冷却方式 连续冷却
示意图 18
a)等温冷却
一、过冷奥氏体等温转变
（一）共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线建立
将不同等温转变过程中奥氏体转变开始和终结时 间，标注在温度时间坐标系中，分别连接开始转变点 和终结点，所得的图即为等温转变图，共析钢的等温 转变图如图6所示。
的平衡临界点是在极缓慢的加
热或冷却时的转变温度。 ▪ 在实际生产中，加热速度和
冷却速度都比较快，因此组织 转变都有一定的滞后现象，也 就是通常所说的过冷或过热。
Ac3、加热Ac时cm来的表临示界；点用：Ac1、 Ar3、冷却Ar时cm来的表临示界。点用：Ar1、
A+Fe3C A+F
F+P
P+Fe3C
a)显微组织（羽毛状）（600×） b)形成示意图
23
图9 下贝氏体（B下） a)显微组织（黑色针状）（600×） b)形成示意图
24
3.马氏体转变（低温转变）
在Ms以下，得到碳在α-Fe中的过饱和固 溶体，即马氏体。马氏体转变速度极快，瞬 间完成。马氏体量随温度下降而增加，但总 有一部分奥氏体残留下来，称为残余奥氏体， 它将降低钢的硬度，影响零件形状、尺寸的 稳定性。
(2)等温冷却
• 奥氏体化的钢 较快地冷却 A1线以下，产生过冷奥氏体 保温 奥氏体转变 冷却到室温 得所需组织发生P向A转变。
• 过冷奥氏体，被冷却到A1温度以下，尚未发生转变而暂时 存在的奥氏体。
17
▪ 同一种钢在相同的奥氏体化条件下，若采 用不同的冷却方法，可获得不同的组织和性能， 即钢热处理后的组织和性能是由冷却过程决定 的，故奥氏体的冷却过程是钢热处理的关键工 序。
υ4相当于水冷（淬火），与C曲线不相交， 直接与Ms相交，过冷奥氏体在Ms以下转变为马氏 体，估计转变后的产物为马氏体+残余奥氏体。
υK与C曲线“鼻尖”相切，表示过冷奥氏体
在连续冷却途中不发生转变，而全部过冷到Ms以
下。只发生马氏体转变的最小冷却速度，称为临
界冷却速度。
31
连续冷却转变获得的组织不均匀，先转变的组织 较粗大，后转变的组织较细小。
16
钢在冷却时的组织转变
▪
室温时钢的机械性能，与加热、保温获得的奥氏体晶粒
大小有关，决定于奥氏体经冷却后所获得组织。奥氏体的组织
转变与冷却方式、冷却速度有直接关系。因此，A的冷却过程
是钢热处理的关键工序。钢的热处理工艺有两种冷却方式：
(1)连续冷却方式
加热 A 温度连续下降到室温 (奥氏体) 例如水冷、油冷、空冷等。
温度
10mm 25mm 50mm 75来自m110分 30分 40分
第一次回火温度
约200摄氏度
150~200摄氏度
2
约50摄氏度 3
空冷
15分 25分 50分 75分
1:30H 2:00H 4:00H 5:00H
第二次回火温度 150~200摄氏度
空冷 4
1:30H 2:00H 4:00H 5:00H
▪ （二）残余渗碳体的溶解。 铁素体先全部消失，残 余渗碳体继续向奥氏体溶解，直到全部消失为止；
▪ （三）奥氏体均匀化。 残余渗碳体溶解完后，碳的 浓度并不均匀，在原来渗碳体的地方碳含量高，铁素 体处低，保温一定时间，碳原子扩散，得到均匀的奥 氏体组织。
14
（三）奥氏体均匀化。 残余渗碳体溶解完后， 碳的浓度并不均匀，在原来渗碳体的地方碳含量 高，铁素体处低，保温一定时间，碳原子扩散， 得到均匀的奥氏体组织。
700
500
终了
温度/0C
5.60C/S
33.30C/S 138.80C/S
5560C/S
400
中止
300 MS
200
100 M
0
0.1 1
10
102 10 3 10 4
时间/S
图 11 共析钢的连续冷却“C”曲线
27
共析钢的连续冷却曲线只出现珠光体转变区 马氏体转变区，没有贝氏体转变区。这说明共析 钢在连续冷却过程中不会形成贝氏体。珠光体转 变区由三条曲线组成，左上边曲线为珠光体转变 开始线，右下边的曲线为珠光体转变终了线，在 珠光体转变开始线与转变终了线之间的横线是珠 光体转变中止线，即冷却曲线碰到这条线时，过 冷奥氏体停止向珠光体转变，而一直保留到Ms点 以下直接转变为马氏体。
当奥氏体中ωC＜1.0%的钢淬火后，马氏体的的状态基本 为片状，因此称这为片状马氏体或高碳马氏体。
当奥氏体中含碳量介于二者之间时，淬火后为两种马氏体 和混合组织。
其特点为：
马氏体体是在一定温度范围内（Ms—Mf）连续冷却中进行 的，马氏体的数量随转变温度的下降而不断增多，如果冷却在 中途停止，则转变也基本停止；马氏体转变的速度极快；由于 转变温度低，故转变时没有铁碳原子的扩散；马氏体膨胀，因 而产生很大的内应力；马氏体转变不能进行到底，即使过冷到 Mf收下温度仍有一定量的奥氏体存在，这部分向氏体为残余奥 氏体。
υ2相当于空气中冷却，它与C曲线相交 的温度区约650—6300C，可估计过冷奥氏体 将转变为索氏体。
30
υ3相当于油冷，它先与C曲线的转变开始线 相交于约6000C，一部分奥氏体转变为托氏体，但 未与转变终了线相交，剩余的奥氏体冷却到Ms以 下转变为马氏体，最终获得的产物为托氏体和马 氏体的混合组织。
7
1小时 1小时 2小时 1.5小时
8
1小时 1小时 2小时 3小时
▪
根据热处理加热和冷却方式不同进行分类：
退火
普通热处理
正火 淬火 回火 表面淬火
感应加热(高、中、低频) 火焰加热 接触电阻加热
热处理
表面热处理
激光加热
渗碳
氮化
化学热处理 碳氮共渗
形变
其他
特殊热处理 真空
其他 10
▪
根据热处理加热和冷却方式不同进行分类：
常用金属材料的热处理
热处理定义： 是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和
冷却，以改变其整体或表面组织结构，从而获得 所需性能的工艺方法。
热处理的三个阶段：加热、保温、冷却。如图1所示。
温 度
加热
保温
冷却
图1 热处理工艺曲线
时间
1
热处理目的：
（1）充分发挥钢的潜力，延长零件的使用寿命。 改变材料的机械性。提高强度，硬度，耐磨性， 红硬性，耐冲击性，疲劳强度。减少表面的粘著 性。
（二）共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线分析（C曲线）
由图可见，曲线形状与英文字母“C”相似，故称“C曲线”
A1为奥氏体转变的临界温度，此线以上为奥氏体稳定区，左
边的一条C曲线为过冷奥氏体的转变开始线，其左方为过冷奥氏
体区，右边的一条C曲线为过冷奥氏体的转变终结线，其右方为
转变产物区，中间为转变区，下方的两条水平线分别为马氏体
2.贝氏体转变（中温转变）在550℃-Ms温度范围 内，得到过量碳浓度的铁素体和微小的渗碳体混合物。 在550℃-350℃，得到羽毛状的上贝氏体，硬度较高 40-45HRC，强度较低、塑性韧性较差。在350℃-Ms， 得到黑色针状的下贝氏体，硬度高45-55HRC，强度较 高、塑性韧性较好。
22
图8 上贝氏体（B上）
（2）改善零件的工艺性能，提高加工质量，减小刀具 磨损。
提高可加工性（如正火，退火）减少内应力，稳 定零件和尺寸精度。均化材质。
2
热处理工艺曲线示意图
▪ 一般热处理工艺曲线示意图
加热
保温
淬火 冷却
温度
▪ SKD11热处理工艺曲线示意图
加热
保温
淬火 一次回火 二次回火
冷却
温度
时间
▪ 深冷工艺曲线示意图
▪ 为使钢热处理获得所需的性能，将钢加热到临界 温度以上，使室温组织转变为均匀的奥氏体的过程。
▪ （一）奥氏体晶核形成和长大。首先在铁素体和渗 碳体的晶界上出现奥氏体晶核，因为相界面的原子排 列紊乱，处于不稳定状态，晶体缺陷较多，易于形核。
▪ 通过铁、碳原子扩散，使渗碳体不断溶解和铁素 体晶格改组为奥氏体的面心立方晶格。
3
4
5
15分
1H
1H
20分
1H
1H
40非
2H
2H
50分
3H
3H
保持时间
空冷
6 1H 1H 2H 3H
▪ 实际SKDH9热处理曲线
加热温度
油冷(油温40~60摄 氏度)
850~900摄氏度 500~600摄氏度
1
10mm 25mm 50mm 75mm
20分 25分 45分 60分
材料寸度
2
2分 4分 7分 10分
（铁素体+珠光体）（珠光体+渗碳体）
Wc%
图2 加热（冷却）的Fe-Fe3C
相图上各临界点的位置
12
共析钢
• 加热到Ac1时，发生P向A转变。A晶核首 先在F与Fe3C交界面上形成这是因为F的含碳 量低，Fe3C含碳量高，A的含碳量介于两者之间。 形成晶核后，A晶核不断合并相邻的F，且Fe3C不断溶解 于A中以供碳分。A不断长大，直至P全部转变为A。这是
因为F的含碳量低， Fe3C含碳量高，A的含碳量介于两者 之间。所以共析钢缓冷到室温的组织为珠光体（P)。
亚共析钢 • 加热到Ac1以上时，P向A转变，此时组织为F＋
A继续升温，F向A转变，超过Ac3时，F消失，组织 为细而单一A。
过共析钢
13
• 转变情况与上述相似，只是晶粒较粗大。
一、钢的奥氏体化
温度
加热
保温