金属热处理
金属材料热处理标准
金属材料热处理标准金属材料热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺，改变金属材料的内部组织和性能的方法。
热处理工艺是金属材料加工中非常重要的一环，对于提高金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能起着至关重要的作用。
因此，金属材料热处理标准的制定和执行对于保证金属制品的质量和性能有着重要的意义。
首先，金属材料热处理标准应当明确各种金属材料的热处理工艺参数。
不同种类的金属材料，在进行热处理时需要的温度、保温时间、冷却速度等参数是不同的。
因此，标准应当对各种金属材料的热处理工艺参数进行详细的规定，以确保在生产实践中能够得到准确的指导，避免因参数不当而导致金属材料性能的下降。
其次，金属材料热处理标准还应当规定热处理设备的要求和检测方法。
热处理设备的性能直接关系到热处理工艺的实施效果，因此标准应当对热处理设备的类型、规格、性能等进行规定，确保热处理设备能够满足热处理工艺的要求。
同时，标准还应当规定热处理过程中的检测方法，以确保热处理工艺的可控性和稳定性。
此外，金属材料热处理标准还应当对热处理工艺中可能出现的问题和事故进行规定。
在热处理过程中，可能会出现温度控制不当、冷却速度过快或过慢、保温时间不足等问题，这些问题都可能导致热处理效果不理想甚至损坏金属材料。
因此，标准应当对这些可能出现的问题进行预防和处理的规定，以确保热处理工艺的安全性和可靠性。
最后，金属材料热处理标准还应当对热处理工艺的质量控制和检验进行规定。
热处理工艺的质量控制和检验是保证热处理效果的重要手段，标准应当规定热处理工艺中各个环节的质量控制要求和检验方法，以确保热处理工艺的稳定性和可靠性。
总之，金属材料热处理标准的制定和执行对于提高金属制品的质量和性能具有重要意义。
标准应当明确各种金属材料的热处理工艺参数、热处理设备的要求和检测方法、可能出现的问题和事故的处理方法，以及热处理工艺的质量控制和检验方法，以确保热处理工艺能够稳定可靠地实施，为金属制品的生产提供可靠的保障。
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
四、渗金属 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。
表面淬火
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。
热处理工艺曲线示意图
热处理可以提高零件的强度、硬度、 韧性、弹性。热处理是改善原材料或毛 坯的工艺性能、保证产品质量、延长使 用寿命、挖掘材料潜力不可缺少的工艺 方法。铁碳合金状态图是确定热处理工 艺的重要依据。
铁碳合金状态图铁碳合金状态图.doc
金属热处理是机械制造中的重要工艺之 一，与其它加工工艺相比，热处理一般不 改变工件的形状和整体的化学成分，而是 通过改变工件内部的显微组织，或改变工 件表面的化学成分，赋予或改善工件的使 用性能。其特点是改善工件的内在质量， 而这一般不是肉眼所能看到的。 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。
七：固溶处理： 指将合金加热到高温单相区恒温保持， 使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却， 以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 固溶处理的目的 主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为 沉淀硬化处理作好准备等。
八、沉淀硬化（析出强化） 指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区 和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中 而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉 淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在 400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理， 可获得很高的强度。
二、正火 指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm（钢的上临界 点温度）以上30～50℃，保持适当时间后，在静止 的空气中冷却的热处理的工艺。 正火的目的 主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性， 细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织 准备等。 正火主要用于 １、取代完全退火 ２、用于普通结构件的最终热处理 ３、用于过共析钢，以减少或消除网状二次渗碳 体，为球化退火做好准备
金属材料热处理试验方法
金属材料热处理试验方法一、实验目的1、了解钢的热处理的基本方法。
2、了解不同热处理方法对钢的组织与性能的影响。
二、实验设备箱式电阻炉（附温控装置）、洛氏硬度计、金相显微镜、淬火水槽、油槽、夹钳、砂纸、玻璃板、侵蚀剂、表1-4-4所列试样一套（试样尺寸：--10m m×12mm）三、实验原理1、碳钢的热处理钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温与冷却以改变其组织和性能的工艺。
热处理工艺主要包括退火、正火、淬火及回火。
退火是将工件加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保温一定时间，随后缓慢冷却以得到近似平衡组织的方法。
根据工件退火加热温度的不同又可分为完全退火与不完全退火。
加热到Ac3以上得到均匀奥氏体组织后缓慢冷却转变为珠光体组织为完全退火，加热到Ac1以上得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体再缓慢冷却为不完全退火。
正火是将工件加热Ac3(或Accm)以上，保温一定时间后在静止的空气中冷却得到细珠光体类型组织的热处理工艺。
淬火是将工件加热到Ac3或Ac1以上保温一定时间并以一定的冷却速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
根据淬火温度不同又可分为完全淬火和不完全淬火。
加热到Ac3以上进行的称为完全淬火，加热到Ac1以上得到的奥氏体加未溶碳化物或铁素体再淬火称为不完全淬火。
回火是将淬火后的工件重新加热到低于相变点的某一温度保温一定时间后冷却，以改善钢的组织和性能的热处理工艺。
任何热处理工艺都包括加热温度、保温时间以及冷却方式三个基本的工艺因素。
（1）加热温度碳钢热处理的加热温度原则上可按下表选定。
但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。
碳钢淬火加热温度的控制是很重要的。
亚共析钢加热温度不足时，淬火组织中会出现铁素体，使淬火后硬度不足；共析钢和过共析钢正常淬火加热温度是Ac1+(30~50)℃,加热时有未完全溶解的二次渗碳体，可以提高钢淬火后的硬度和耐磨性。
若加热温度过高时（高于Accm）,会因为得到粗大的马氏体以及过多的残余奥氏体而增大脆性或者导致硬度与耐磨性下降。
金属热处理方法及工艺介绍
金属热处理方法介绍
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热 处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部， 使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较 大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处 理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常 用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
淬火→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。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
金属热处理方法介绍
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。
金属热处理方法介绍
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。
金属材料热处理工艺与性能改进
金属材料热处理工艺与性能改进热处理是金属加工中必不可少的一种工艺，通过控制材料的加热和冷却过程，可以显著改善金属材料的性能。
在本文中，我们将讨论几种常见的热处理工艺，并介绍它们对金属材料性能的改进效果。
一、退火工艺退火是最常见的热处理工艺之一，通过控制金属材料的加热温度和冷却速度，从而改善其晶体结构和力学性能。
退火可以消除金属材料中的应力集中，提高其延展性和韧性，并减少内部缺陷。
常见的退火工艺有全退火、球化退火和应力退火等。
全退火是将金属材料加热至高温区域，并经过充分保温后，再逐渐冷却。
该工艺能够完全消除材料的应力，使其晶体结构得到良好的恢复和重排，从而提高金属材料的延展性、韧性和塑性。
球化退火是将金属材料加热至高温区域，并迅速冷却。
通过球化退火，可以使材料中的晶界和晶粒得到重新排列，消除晶粒的形状和方向性，从而提高材料的塑性和韧性。
应力退火是针对金属材料内部的应力问题而设计的工艺。
通过将材料加热至特定温度，并逐渐冷却，可以消除材料中的残余应力，提高其力学强度和韧性。
二、淬火工艺淬火是一种常用的热处理工艺，通过迅速冷却金属材料，使其从高温状态迅速转变为冷却状态，从而调整其组织结构，提高硬度和强度。
常见的淬火介质有水、油和气体。
水淬火是将金属材料迅速浸入水中进行冷却。
由于水的冷却速度非常快，可以使金属材料的晶体结构形成较细小的组织，从而提高硬度和强度。
油淬火相较于水淬火，则冷却速度较慢。
通过油的冷却作用，可以使金属材料的晶格排列更加均匀，提高其机械性能。
气体淬火是将金属材料置于惰性气体中进行冷却，以实现更为平缓的冷却速率。
这种淬火方法通常用于一些质量较大的金属材料，以减少冷却过程中的变形和内部应力。
三、时效处理时效处理是指将金属材料在较低温度下保持一定时间，并进行适当的再次热处理，从而提高其硬度、强度和耐腐蚀性。
常见的时效处理方法有自然时效和人工时效两种。
自然时效是将金属材料放置在常温条件下，经过较长时间的自然老化，以改善其组织结构和性能。
金属热处理原理与工艺
金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。
这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。
金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能，从而满足不同的工业应用需求。
金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。
当金属材料受到热加工时，温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加，晶粒之间的间距变大，这使得金属的塑性和韧性增加。
而当金属材料受到冷加工时（如锻造、轧制），由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态，因此晶粒不会发生明显的变形，而是保持原来的晶粒组织。
这种组织结构会使金属变得更加硬而脆，但相应的韧性和延展性会降低。
金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。
根据不同的处理效果，这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。
以下是几种常见的金属热处理方法：1. 灭火处理：灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其硬度和强度。
灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。
2. 固溶处理：固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温，使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其韧性和延展性。
固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。
3. 时效处理：时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温，然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。
这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物，从而提高金属的强度和硬度。
时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。
4. 钝化处理：钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后，在空气或氧化性环境中，使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。
这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。
金属热处理是一种重要的金属加工工艺，可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果，以满足不同的工业应用需求。
金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)
金属材料热处理工艺（详细工序及操作手法）一、热处理的定义热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却，以改变金属的内部组织和结构，从而获得所需性能的一种工艺过程。
热处理的三大要素:①加热（ Heating）目的是获得均匀细小的奥氏体组织。
②保温（Holding）目的是保证工件烧透，并防止脱碳和氧化等。
③冷却（Cooling）目的是使奥氏体转变为不同的组织。
热处理后的组织加热、保温后的奥氏体在随后的冷却过程中，根据冷却速度的不同将转变成不同的组织。
不同的组织具有不同的性能。
二、热处理工艺1.退火操作方法：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。
目的：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。
应用要点：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。
2.正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Acm 以上30-50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
目的：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。
应用要点：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。
3.淬火操作方法：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。
目的：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。
应用要点：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。
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。
金属热处理的方法
调质热处理指的是金属热处理的方法。
将金属在固态范围内通过一定方式的加热、保温和冷却处理程序，使金属的性能和显微组织获得改善或改变，这种工艺方法称为热处理。
根据热处理的目的不同，有不同的热处理方法，主要可分为下述几种：（1）退火（代号Th）：在退火热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右，其显微组织将发生相变或部分相变，例如钢被加热到此温度时，珠光体将转变为奥氏体。
然后保温一段时间，再缓慢冷却（一般为随炉冷却）至室温出炉，这整个过程称为退火处理。
退火的目的是清除热加工时产生的内应力，使金属的显微组织均匀化（得到近似平衡的组织），改善机械性能（例如降低硬度，提高塑性、韧性和强度等），改善切削加工性能等等。
视退火处理工艺的不同，可分为普通退火、双重退火、扩散退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多种退火工艺方式。
（2）正火（代号Z）：在热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上200~600℃左右，使显微组织全部变成均匀的奥氏体（例如钢在此温度时，铁素体完全转变为奥氏体，或者二次渗碳体完全溶解于奥氏体），保温一段时间，然后置于空气中自然冷却（包括吹风冷却和堆放自然冷却，或者单件在无风空气中自然冷却等多种方法），这整个过程称为正火处理。
正火是退火的一种特殊形式，由于其冷却速度比退火快，能得到较细的晶粒和均匀的组织，使金属的强度和硬度有所提高，具有较好的综合机械性能。
（3）淬火（代号C）：在热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右，使显微组织全部转变成均匀的奥氏体，保温一段时间，然后快速冷却（冷却介质包括水、油、盐水、碱水等等），获得马氏体组织，可显着提高金属的强度、硬度和耐磨性等等。
淬火时的快速冷却导致的急剧组织转变会产生较大的内应力，并使脆性增大，因此必须随后及时进行回火处理或时效处理，以获得高强度与高韧性相配合的性能，一般较少仅仅采用淬火处理的工艺。
金属材料与热处理总结
金属材料与热处理总结金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其性能和用途很大程度上取决于其热处理过程。
热处理是通过控制金属材料的温度、时间和冷却速率来改变其内部结构和性能的工艺。
本文将对金属材料的热处理方法和效果进行总结，以期为工程实践提供参考。
首先，我们来谈谈金属材料的热处理方法。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。
退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温，以消除内部应力和改善塑性。
正火是将金属材料加热至适当温度，然后在空气中冷却，以提高硬度和强度。
淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却至室温，以获得高硬度和强度。
回火是将淬火后的金属材料重新加热至适当温度，然后进行缓慢冷却，以降低硬度和提高韧性。
其次，我们来探讨金属材料热处理的效果。
热处理可以显著改变金属材料的组织结构和性能。
通过退火，金属材料的晶粒得以细化，内部应力得以消除，从而提高其塑性和韧性。
通过正火，金属材料的碳化物颗粒得以析出，晶粒得以再结晶，从而提高其硬度和强度。
通过淬火，金属材料的组织得以马氏体化，从而获得极高的硬度和强度。
通过回火，金属材料的马氏体得以转变，内部应力得以释放，从而平衡硬度和韧性。
最后，我们需要注意的是金属材料的热处理过程中需要严格控制温度、时间和冷却速率。
温度过高或时间过长会导致晶粒长大，从而降低金属材料的性能；冷却速率过快会导致金属材料产生裂纹或变形。
因此，在实际工程中，需要根据金属材料的具体成分和要求，合理选择热处理方法和工艺参数，以获得最佳的性能和效果。
总之，金属材料的热处理是工程领域中不可或缺的工艺之一，通过合理的热处理方法和工艺参数，可以显著改善金属材料的性能和用途。
因此，在工程实践中，我们需要深入理解金属材料的热处理原理和方法，灵活运用于实际生产中，以满足不同工程需求。
热处理名词解释
金属热处理：所谓金属热处理，是借助于一定的热作用（有时兼之以机械作用、化学作用或其他作用）来人为地改变金属合金内部的组织和结构，从而获得所需要的性能的工艺操作。
均匀化退火：扩散退火，是用于消除或减少铸态合金非平衡状态的热处理。
基于回复、再结晶的退火：将冷变形后的金属加热到一定的温度，会发生回复、再结晶，变形织构也会发生变化，从而在一定程度上消除了由冷变形造成的亚稳定状态，使金属材料获得所需组织、结构和性能。
基于固态相变的退火：这是一种以固态金属合金经高温保温和冷却所发生的扩散型相变为基础的热处理。
淬火：将金属合金从固态下的高温状态以过冷或过饱和形式固定到室温，或使高温相在冷却时转变成另一种晶体结构的亚稳状态，称为淬火。
淬火过程中晶体结构不发生变化叫无多型性转变的淬火，若淬火时金属合金的晶体结构类型发生改变，则称为有多型性转变的淬火。
时效或回火：室温保持或加热使过饱和固溶体分解的热处理。
化学热处理：将热作用和化学作用有机地结合起来的一种热处理。
形变热处理：是一种将塑性变形的形变强化和热处理时的相变强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。
临界浓度：凡组元浓度大于k的合金，在该种铸造的冷却条件下均会出现非平衡过剩相。
k浓度称为临界浓度。
聚集与球化：所谓聚集就是过剩相质点粗化过程，其特征是小尺寸质点溶解而大尺寸质点长大。
球化是聚集的一种特殊形式，即非等轴的过剩相质点转变为接近于等轴的形状。
淬火效应：金属工件加热到一定温度后，浸入冷却剂（油、水等）中，经过冷却处理，工件的性能更好，更稳定。
冷变形储能：冷变形后金属的自由能增量，它是冷变形金属发生组织变化的驱动力。
回复：回复过程的本质是点缺陷运动和位错运动与重新组合。
原位再结晶：随着退火温度升高或退火时间延长，多边化和胞状亚组织形成的亚晶会通过亚晶界迁移和亚晶粒合并的方式逐渐粗化。
在一定条件下，亚晶可长到很大尺寸，这种情况称为原位再结晶。
低温退火的硬化效应：某些金属及合金在回复退火温度下，硬度、强度特别是屈服极限和弹性极限不仅不降低，反而升高，这种现象称为低温退火的硬化效应。
热处理方法对金属硬度的影响
热处理方法对金属硬度的影响热处理是一种常见的金属材料处理方法，通过加热和冷却的过程，可以改变金属的结构和性能。
其中，硬度是衡量材料抗压能力的重要指标之一。
不同的热处理方法对金属硬度的影响也不同。
本文将针对不同的热处理方法，以及它们对金属硬度的影响作一详细讨论。
1. 淬火处理淬火是最常用的热处理方法之一。
在淬火过程中，金属材料首先被加热到合适的温度，然后迅速冷却，通常使用水或油来实现。
淬火后的金属会出现明显的硬化现象，硬度得到显著提高。
淬火处理能改变金属的晶体结构，并使金属中形成大量的马氏体。
马氏体是一种具有较高硬度的组织结构，可以有效提高金属的硬度和抗磨性。
因此，淬火处理可以使金属材料具有更高的硬度和更好的机械性能。
2. 回火处理回火是在淬火后对金属材料进行的一种热处理方法。
回火的目的是通过适当的加热和保温过程来调整金属的硬度和韧性。
回火工艺的选择会直接影响金属材料的硬度。
一般来说，经过淬火处理后的金属硬度较高，同时也存在一定的脆性。
通过回火处理，可以降低金属的硬度，并提高其韧性和延展性。
回火过程中，温度和时间是影响金属硬度的关键因素。
通常情况下，较高的回火温度和较长的回火时间会导致金属硬度的降低。
3. 预淬火处理预淬火是淬火处理的一种变种，通过在淬火前对金属材料进行适当的加热处理来提高淬火后的硬度。
预淬火处理可以使金属中形成具有较高硬度的马氏体，并在淬火过程中起到保护作用。
预淬火处理的具体温度和时间取决于金属材料的成分和要求的硬度。
适当的预淬火处理可以使金属硬度相对提高，提高其抗磨性和耐热性能。
4. 固溶处理固溶处理主要适用于合金材料。
该方法通过将合金加热至高温区域，使金属中的溶质元素溶解在基体中，形成均匀的固溶体。
随后，通过快速冷却来固定固溶态，并获得相应的硬度。
固溶处理对合金材料的硬度有显著影响。
通过固溶处理可以调整合金的组织结构，从而改变硬度。
固溶处理中的加热温度和保温时间是调控硬度的关键因素之一。
金属做热处理原因
金属做热处理原因
金属进行热处理的原因主要有：
1. 改善金属的力学性能或加工性能。
金属热处理是通过对金属或合金进行加热、保温和冷却，改变其表层或内部的组织结构，从而获得所需力学性能、加工性能和耐腐蚀等性能的工艺。
2. 提高金属的硬度。
在工业应用中，有时需要用到高硬度的金属零件，如切削刀具、磨具等。
通过热处理可以提高金属的硬度，使其具有更好的耐磨性和耐久性。
3. 改善金属的切削加工性能。
一些金属在铸造或锻造后内部组织的结构会比较疏松，此时如果直接进行切削加工，会产生较大的切削力，造成刀具磨损加剧。
通过热处理可以使金属内部组织结构更加紧密，从而改善其切削加工性能，提高切削效率，延长刀具寿命。
4. 消除应力。
金属在铸造、锻造、焊接等过程中会产生残余应力，这会影响金属的尺寸精度和稳定性，甚至导致开裂或变形。
通过热处理可以消除或减少这些残余应力，提高金属的尺寸精度和稳定性。
5. 提高金属的抗腐蚀性能。
通过热处理可以改变金属表面的组织结构，使其形成一层致密的氧化膜，从而提高金属的抗腐蚀性能。
金属热处理(共9张PPT)
一、退火 退火是将金属和合金加热到适当温度，保温一定
时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
按金属成分和性能要求的不同，退火可分为:
将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平 衡状态组织的退火工艺。完全退火的目的是通过完全重结晶 细化晶粒，降低硬度，改善切削性能。完全退火主要用于亚 共析钢的铸、锻件。
右图为 热处理的基本工艺过程的温度-时间关系曲线。 为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火。
表面淬火加热的方法很多，如感应加热、火焰加热、电接触 钢加热和冷却时的温度变化曲线见图3-2。
主要有表面淬火、渗碳和渗氮等工艺。 提高钢件的硬度和耐磨性，淬火＋不同回火，获得各种需要的性能，是强化钢的主要方法。
间后，在静止空气中冷却的热处理工艺。
把钢件加热到
以上100～150℃的正火则称为高温正火。
与退火类似，但冷却速度比退火快。钢件在正火后的强度和 硬度比退火稍高，但消除残余应力不彻底。又因操作简便、生 产率高，所以，正火常优先采用。低碳钢件可代替退火。
§3 淬火和正火 钢件在正火后的强度和硬度比退火稍高，但消除残余应力不彻底。
化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介 质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学 成分、组织和性能的热处理工艺。
常用的有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等。
使钢件中碳化物球状化而进行的退火工艺。球化退火主要 用于过共析钢，目的是使网状渗碳体球状化，降低硬度、提 高韧性，改善切削性能，为淬火作组织准备。
为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的以及铸件
内存在的残余应力而进行的退火。主要用于消除铸件、锻件、 焊接件和切削件的残余应力。
金属热处理方法及工艺介绍
为了合获得起一定来的强的度和工韧性艺，把，淬火称和高为温回调火结质合起。来的某工艺些，称合为调金质。淬火形成过饱和固溶体后，
某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。
采用将高能其密度置加热于和表室面热温处理或时，稍加热高速度的极快适，一当般就温没有度保温下时间保或保持温时较间很长短，时而化间学热，处理以的保提温时高间往合往较金长。的
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
淬火淬→将火工件与加热回保温火后，关在水系、油密或其切它无，机盐常、有常机水配溶液合等淬使冷介用质中，快速缺冷却一。 不可。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处把方法火很多”，最随早是着采用加木炭热和煤温作为度热源和，进冷而应却用液方体和式气体的燃料不。 同，又演变出不同的
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能， 除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少 的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可 以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要 内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改 变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
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。
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金属热处理是将金属材料（其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件）在固态范围内，通过一定的加热，保温和冷却，使金属或合金的内部组织发生变化，从而获得预期的性能（如力学性能、加工性能、物理和化学性能）、组织和结构的工艺过程的总称。
一、退火（一）、概念：把钢加热到适当温度（一般Ac1以上），保温一定的时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。
（二）、目的：1、降低硬度，以利于切削加工；2、提高钢的塑性和韧性，以便于冷变形加工；3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷；4、细化晶粒，改善钢中碳化物的形态及分布，为最终热处理做好组织准备；5、消除内应力，以减少变形和防止开裂。
二、淬火（一）、概念：将钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却，以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。
（二）、目的：1、提高工件的硬度和耐磨性；2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性；3、获得特殊的物理化学性能（磁性、耐蚀性、耐热性等）。
三、回火（一）、概念：将工件加热到钢的A1以下某一温度，保温一段时间，然后进行冷却（一般冷至室温）的热处理工艺。
（二）、目的：1、使工件获得所要求的力学性能；2、减少或消除残余应力；3、稳定工件的组织和尺寸。
（三）、分类：1、低温回火（150~250℃），如渗碳和碳氮共渗件，低合金超高强度钢等；2、中温回火（300~450℃），如各种弹簧钢等；3、高温回火（500~650℃），如螺栓、轴等。
四、正火（一）、概念：将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温一定时间，使奥氏体均匀化，然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。
（二）、目的：1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火，这样既节约能源，又提高生产效率；2、力学性能要求不高的零件，可用正火作为最终处理；3、对于过共析钢若有网状碳化物存在，必须进行正火处理，消除网状碳化物，再进行球化退火；4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力；5、细化晶粒，均匀组织。
五、深冷处理高碳合金工具钢和经渗碳或碳氮共渗的结构钢零件，为提高其硬度和耐磨性，或为保证其尺寸的稳定性，将淬火后已冷到室温的工件继续深冷至零下温度，使淬火后保留下来的残余奥氏体继续向马体转变的工艺。
一般情况下，冷处理的温度达到-60~-80℃即可满足要求。
六、淬透性与淬硬性（一）、淬硬性：钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。
主要取决于淬火马氏体的碳含量，碳含量越高，钢的淬硬性越好。
淬硬性与钢中合金元素的含量关系不大。
（二）、淬透性：钢能获得淬硬层深度的能力。
在同一淬火条件下，获得淬硬层愈深，表示钢的淬透性愈好。
1、淬透深度标准：人为规定自工件表面到半马氏体组织区的深度作为淬透深度。
如果工件淬火后心部获得了50%的马氏体，就认为被淬透了。
2、影响淬透性的主要因素：淬透性是钢的固有属性，主要取决于临界冷速的大小，临界冷速越小，钢的淬透性越好；除Co和AL外，所有溶入奥氏体的合金元素都提高钢的淬透性（如Cr、Mo、Mn、B、V等）；适当提高淬火加热温度，使奥氏体晶粒长大及钢的成分均匀化，也能增加过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。
3、质量效果：因尺寸不同而使热处理效果不同者，称为质量效果。
一般碳钢之质量效果大，其淬透性较差，导致大规格之螺栓与螺帽淬硬层深度浅，故需考虑添加B、Mn、Cr等合金元素，或用合金钢来取代碳钢。
如10B21、35ACR，20MnTiB、SCM435等。
七、淬火工艺参数的确定（一）、淬火加热温度确定钢的淬火加热温度时，应考虑钢的化学成分、工件尺寸和形状、技术要求、奥氏体的晶粒长大倾向，以及淬火介质与淬火方法等。
根据实践经验，淬火加热温度选定原则如下：亚共析钢为：AC3+30-50℃；共析钢与过共析钢：AC1+30-50℃；低合金钢：AC3（或AC1）+50-100℃但在实际生产中，需根据具体情况作适当调整。
如对工件较大，装炉量较大或要增大淬硬层深度的工件，可适当提高淬火加热温度；如对尺寸较小、形状复杂、容易变形或开裂的工件，淬火温度应适当降低。
淬火保温时间是指工件装炉后，从炉温升到淬火温度时起算，直到出炉为止所需要的时间。
包括工件透热时间和组织转变所需的时间。
影响淬火保温时间的因素很多，主要有：1、钢的成分。
钢中碳及合金元素含量增多，将使钢的导热性下降，故保温时间应增加；2、工件的形状与尺寸。
对相同材料与形状的工件，保温时间将随有效厚度的增大而延长；对于形状复杂或尺寸较大的碳素工具钢及合金工具钢工件，常在淬火加热前采取预热；3、加热介质。
4、装炉情况；5、炉温，提高炉温，可缩短加热保温时间。
（三）、冷却方式工件淬火冷却可以采取不同的方法，主要有单液淬火法（直接淬火法）、双液淬火法、分级淬火法、等温淬火法、预冷淬火法等。
一般采取单液淬火法，为了保证工件质量，还要选用合适的淬入方式：1、厚薄不均的工件，厚的部分先淬入；2、细长工件最好能垂直淬入；3、薄而平的工件应侧放立着淬入；4、薄壁环状工件应沿轴线方向淬入；5、具有闭腔或盲孔的工件应腔口或孔向上淬入；6、截面不对称的工件应以一定角度斜着淬入，以使冷却比较均匀。
八、回火工艺参数的确定制订回火工艺，需要根据对工件性能的要求，考虑钢的化学成分、淬火条件、淬火后的组织和性能，正确选择回火温度、保温时间和冷却方式。
（一）、回火温度的确定 1、低温回火（150-250℃）。
低温回火可以在很少降低硬度的同时使钢的韧性明显提高。
（1） 高碳的中、低合金钢制成的工、模、量具和滚珠轴承都采用低温回火方式； （2） 低碳或低碳合金钢可以采用淬火和低温回火来代替中碳钢制造某些结构件；（3） 对于高精度的量具，在研磨之后还需要在更低的温度（100-150℃）进行时效处理； （4） 渗碳和碳氮共渗件回火温度一般取160-200℃； 2、中温回火（350-500℃）。
弹簧钢一般均在此温度回火。
3、高温回火（500-650℃，>500℃）。
（1）、中碳调质钢制造的各种结构零件主要采用高温回火； （2）、高碳高合金钢的回火温度一般在500-600℃； （3）、高合金渗碳钢的回火温度一般在600-680℃。
经验公式：回火温度 )60200H R T -+=（T-回火温度（℃）H-回火后的硬度（HRC ）R-常数。
对45钢而言，H>30HRC 时，R=11；H≤30HRC 时，R=12。
回火硬度CM T HRC 66.6094.05.75+-=CM=C%+Mn%/6+（Cr%+Mo%+V%）/5+（Ni%+Cu%）/15 T-回火温度（℃） CM-碳当量回火保温时间一般根据工件截面厚度而定，一般每25MM厚度保温1-2小时，温度高时可适当缩短。
一般情况下，回火时间不少于1小时。
如果所计算时间小于1小时，为保证组织转变，回火时间应取1小时。
通过在较低温度和较长时间的回火可以达到与在较高温度和较短时间的回火相同的回火程度；回火时间对回火程度的影响远小于温度的影响。
（三）、回火注意事项1、对高碳钢、高碳合金钢及渗碳钢件，淬火后必须立即回火。
否则在室温下停留时间过长，将会有自行开裂的危险（特别是尺寸大于20MM的工件尤甚）；2、未经回火的工模具钢，未冷至室温时严防水洗，否则也会有开裂的危险；3、对于形状复杂的工件，回火时应采取较慢的加热速度，否则易引起变形与开裂；4、严格控制回火温度与时间，以防止回火不足和过回火；5、对于低温回火的工件，尽量避开第一类回火脆性区（250-400℃）；对于高温回火（450-650℃）的工件，如属于具有第二类回火脆性的钢材，回火后应注意采取快速冷却，如水冷或油冷。
附表二：不同加热温度下的火色火色温度（℃）火色温度（℃）火色温度（℃）淡黄色220 蓝色300 黄色850-950暗黄色245 黑色470 白色1200-1300赤褐色265 暗红色550-600 灰白色1350紫色285 红色700-800 / /第三章、渗碳热处理一、渗碳处理概念：渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子，经过表面吸收和扩散，将碳渗入低碳钢或低碳合金钢工件表面，获得高的渗层组织，经淬火和低温回火，其表层的硬度、强度、特别是疲劳强度和耐磨性，较心部都具有显著的提高，而心部仍保持一定的强度和良好的韧性的化学热处理。
二、渗碳处理工艺流程：1、入料：将需处理之螺钉通过磁性送料机均匀送入前洗净槽；2、前清洗：将螺钉表面之油污、铁屑以及其它杂物清洗干净，防止将其带入炉内，影响炉内气氛；3、渗碳：在一定温度条件下（约880-930℃），活性碳原子渗入螺丝表面；4、淬火：将渗碳之螺丝通过冷却介质快速从淬火温度（约为850℃）降至室温，以达到硬化的目的；5、后清洗：清洗干净螺丝表面所带的淬火油；6、低温回火：将经渗碳淬火之螺丝加温到约200℃（自攻钉为360℃左右），保温一定时间，获得所需的机械性质。
三、原理（以气体渗碳为例）1、渗碳介质的分解以甲醇分解气作为载体气，另外再加入液化石油气（LPG）作为富化气以提高和调节气氛的碳势，气氛在炉内裂解，主要组成物是CO、CO2、CH4、H2、H2O及N2，除惰性气体N2不考虑外，CO、CH4起增碳作用，其余的起脱碳作用。
气氛碳势常用露点仪、氧探头、电阻探头控制，目前已发展成用微机实行多参数控制法，以确保较准确的控制气氛碳势。
2、碳原子的吸收要使反应生成的活性碳原子被钢件表面吸收，必须满足以下条件：（1）、表面应清洁，为此工件入炉前务必清理表面；（2）、活性碳原子被吸收后，剩下的CO2、H2、或H2O需及时被驱散，否则增碳反应无法继续进行下去，这就要求炉气有良好的循环；（3）、控制好分解和吸收两个阶段的速度，使之恰当配合。
3、碳原子的扩散碳原子由表面向心部的扩散是渗碳得以进行并获得一定深度层所必需的。
扩散的驱动力是表面与心部间的碳浓度梯度和温度，因此炉内必须保持一定的碳势和温度。
渗碳有关反应：2CO=[C]+CO2，Fe+2CO=Fe[C]+CO2；CH4=[C]+2H2，Fe+CH4=Fe[C]+2H2；CO+H2=[C]+H2O，Fe+CO+H2=Fe[C]+H2O；CO=[C]+1/2O2，Fe+CO=Fe[C]+1/2O2。
四、渗碳工艺参数的选择与控制（一）、气氛碳势的选择与控制碳势，是表征含碳气氛在某一温度下改变钢件表面含碳量的能力的参数。
工件在渗碳或加热过程中，对其表面含碳量进行控制，称为碳势控制。
碳势控制的实质就是控制炉气组分。
控制一种组分，称为单参数碳势控制；控制两种以上组分，称为多参数碳势控制。