几种典型零件的热处理工艺
典型零件的热处理工艺过程
典型零件的热处理工艺过程典型零件的热处理工艺是指将零件加热到一定温度，然后在一定时间内进行保温，最后再冷却的过程。
这个过程既可以用来改变零件的物理性能，也可以用来强化零件的机械性能。
典型零件的热处理工艺通常包括两个主要步骤：首先是加热的过程，即将零件加热到热处理温度；然后是保温的过程，即将零件在热处理温度下保持一定时间；最后是冷却的过程，即将零件迅速冷却到室温。
在加热的过程中，常用的加热方法有电阻加热、火焰加热和气体加热等。
其中，电阻加热是最常用的一种方法，它可以通过电阻丝将电能转化为热能，将零件加热到所需温度。
火焰加热则是通过火焰加热器将燃烧产生的高温火焰直接对准零件进行加热。
气体加热是将高温气体吹送到零件表面进行加热，一般使用氢气或氮气等气体。
在保温的过程中，零件需要保持在一定的温度下一段时间，这个时间的长短根据零件的性质和所需的热处理效果来确定。
保温的目的是让零件的内部结构发生相应的变化，使其达到所需的物理或机械性能。
常见的保温时间范围为几分钟到几小时不等。
在冷却的过程中，需要将加热后的零件迅速冷却到室温。
冷却的方式有很多种，常见的有水淬、油淬和气体冷却等。
水淬是将热处理后的零件直接放入冷却水中，以快速冷却的方式进行冷却。
油淬则是将零件放入热性能较好的油中进行冷却，这样可以使冷却速度较慢，从而减少零件的变形和开裂的风险。
气体冷却是将零件放入气氛中进行冷却，常见的气氛有氮气和氢气。
需要注意的是，不同类型的零件和材料对于热处理的要求是不一样的。
不同的热处理工艺能够改变材料的结构和性能，使其达到不同的要求。
例如，对于一些低碳钢来说，常见的处理工艺是淬火和回火。
淬火是将加热后的钢件迅速冷却到室温，使其达到较高的硬度和强度；回火则是将淬火后的钢件加热到一定温度，然后迅速冷却，以减轻内应力和提高韧性。
总的来说，典型零件的热处理工艺是一个复杂的过程，需要根据具体的零件材料和要求来选择合适的处理方法和参数。
42mnmo7典型热处理工艺
42mnmo7典型热处理工艺42MnMo7是一种典型的合金结构钢，通常用于制造高温高压设备和机械零件。
热处理是对该钢材进行加热和冷却处理，以改善其力学性能和组织结构。
本文将介绍42MnMo7的典型热处理工艺，包括回火和正火处理。
回火是将钢材加热到临界温度以上，然后在适当的温度下保温一段时间，最后冷却至室温的热处理工艺。
回火处理可以消除钢材中的应力，并获得适当的硬度和韧性。
对于42MnMo7钢材，回火温度通常在600℃到700℃之间选择，保温时间与材料厚度有关，通常为1小时至数小时。
回火后，钢材的硬度会降低，但韧性和强度会增加。
正火是将钢材加热到临界温度以上，并保持一定时间，然后通过快速冷却使钢材迅速固化的热处理工艺。
正火处理可以提高钢材的硬度和强度，但韧性会相应降低。
对于42MnMo7钢材，正火温度通常在850℃到900℃之间选择，保温时间为30分钟至1小时。
正火后，钢材的组织结构会发生相变，晶粒细化，从而提高硬度和强度。
在进行热处理前，首先需要对42MnMo7钢材进行预热处理。
预热温度通常在300℃到400℃之间选择，目的是减少冷裂风险。
预热时间取决于材料厚度，通常为1小时至数小时。
热处理过程中需要控制加热和冷却速度，以确保钢材获得理想的组织结构和性能。
加热速度应适中，过快会导致组织不均匀，过慢会延长处理时间。
冷却速度应尽量快，以避免组织过度粗化。
除了回火和正火处理外，还可以对42MnMo7钢材进行淬火和调质处理。
淬火是将钢材加热到临界温度以上，并迅速冷却至室温的热处理工艺。
淬火可以使钢材获得高硬度和高强度，但韧性较低。
调质是在淬火后将钢材回火一次或多次，以提高韧性和降低应力。
42MnMo7的典型热处理工艺包括回火和正火处理。
回火可以提高钢材的韧性和强度，而正火可以提高钢材的硬度和强度。
在进行热处理前需要进行预热处理，并控制加热和冷却速度。
此外，还可以进行淬火和调质处理，以获得特定的性能要求。
stl12热处理工艺
stl12热处理工艺STL12热处理工艺随着科技的不断进步，热处理工艺在工业生产中起着至关重要的作用。
STL12热处理工艺是一种常见的热处理工艺，广泛应用于各个领域。
本文将从STL12热处理工艺的基本原理、工艺流程和应用领域等方面进行介绍。
一、STL12热处理工艺的基本原理STL12热处理工艺是一种通过改变金属材料的组织结构和性能来达到特定要求的工艺。
其基本原理是通过对金属材料进行加热和冷却处理，使其在固态条件下发生相变，从而改变材料的晶体结构和力学性能。
STL12热处理工艺通常包括加热、保温和冷却三个阶段，每个阶段都有其特定的温度和时间要求。
二、STL12热处理工艺的工艺流程STL12热处理工艺的工艺流程包括以下几个步骤：1. 加热：将金属材料置于炉中进行加热，使其达到所需的温度。
加热温度的选择应根据具体材料的特性和要求来确定。
2. 保温：在加热到达一定温度后，将金属材料保持在该温度下一段时间，以使其达到均匀加热的状态。
3. 冷却：将加热保温后的金属材料迅速冷却至室温。
冷却方式可以采用水淬、油淬或空冷等不同方法，具体取决于材料的要求。
4. 回火：在冷却后，有时需要对金属材料进行回火处理，以消除残余应力，并提高材料的韧性和可加工性。
5. 检验：经过热处理后的金属材料需要进行各种性能检验，如硬度测试、金相分析等，以确保其达到要求的性能指标。
三、STL12热处理工艺的应用领域STL12热处理工艺广泛应用于各个领域，特别是在金属制造和加工行业中。
以下是STL12热处理工艺在几个典型应用领域的具体应用：1. 汽车制造：汽车发动机的曲轴、连杆等关键零部件经过STL12热处理工艺后，能够提高其强度和硬度，从而提高整个发动机的性能和可靠性。
2. 机械制造：机械零部件如齿轮、轴承等经过STL12热处理工艺后，能够提高其耐磨性和抗疲劳性能，延长使用寿命。
3. 航空航天：航空航天领域对金属材料的性能要求非常高，STL12热处理工艺可以使金属材料达到航空航天要求的高强度和高耐腐蚀性。
热处理技术
热处理技术热处理技术是一种通过加热和冷却材料来改变其性质和硬度的过程。
这种工艺在许多工业领域中都有应用，包括汽车、航空、机械、电子、建筑等多个领域。
本文将深入探讨热处理技术的原理、种类和应用。
一、热处理技术的原理热处理技术通过改变材料晶体结构、化学成分和微观结构，从而改变其性质。
热处理技术主要包括以下几种：1. 固溶体处理固溶体热处理是将合金材料加热到一定温度，使得溶质原子（通常是金属）在晶体网格中溶解。
通过降温过程，溶质原子将重新排列，形成新的晶体结构。
这种热处理方法被广泛应用于锻造、挤压、铸造等金属成形过程中。
2. 相变热处理相变热处理是通过改变材料的固相/液相状态来改变其性质。
相变热处理方法包括固定相变和漫变相变两种。
固定相变是指相变发生时的温度和化学成分不变，例如冷却火腿肉。
漫变相变是指相变发生时温度和化学成分都在变化，例如将液态金属冷却至室温。
3. 淬火处理淬火是将加热到一定温度的材料迅速冷却至室温，使其达到极硬的状态。
这种热处理方法常被应用于钢铁加工中。
淬火有很多种方法，包括水淬、油淬和高压氧气淬等。
4. 回火处理回火是将淬火后的材料在一定温度下加热，然后平缓冷却。
回火可以改变淬火后材料中的应力状态，从而使其在一定范围内具有合适的硬度和韧性。
二、热处理技术的应用热处理技术的应用领域非常广泛。
以下是一些典型的应用案例：1. 汽车制造热处理技术在汽车制造中有很多应用。
例如，发动机需要通过热处理来提高其耐磨性和使用寿命。
另外，汽车一般使用淬火回火处理来提高车身钢材的强度和韧性。
2. 机械制造机械制造行业也是热处理技术的重要应用领域。
例如，刀具和齿轮的制造需要经过热处理，以提高其硬度和抗磨性。
此外，机械零件也要经过回火处理，以降低材料的脆性。
3. 航空制造航空工业是热处理技术的一个典型应用领域。
航空部件需要通过热处理来确保其强度和韧性符合标准。
例如，超音速喷气式飞机的制造过程中使用的钛合金材料需要经过特殊的固溶处理和热处理才能达到所需的性能。
热处理工艺
zwb39242007-06-30 09:11热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。
所以热处理的过程就是按加热→保温→冷却这三阶段进行，这三个阶段可用冷却曲线来表示（如图所示）。
不管是那种热处理，都是分这三个阶段，不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。
热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸，只改变材料内部的组织与零件的性能。
所以钢的热处理目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷，更重要的是改善和提高钢的性能，充分发挥钢的性能潜力，这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。
钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。
常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；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。
常用材料及零件热处理
常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。
如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
钢的常用热处理方法及应用
7.中速、重载 齿
8.高速、轻载或高速、中载，有冲源自的小齿 轮轮9.高速、中载，无猛烈冲击，如机床主轴箱 齿轮
10.高速、中载、有冲击、外形复杂的重要 齿轮，如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性 较高，过热敏感性小，渗碳速度快，过渡层 均匀，渗碳后直接淬火变形较小，正火后切 削加工性良好，低温冲击韧性也较好)
表面硬度要求高、变形小的齿 轮。 (2)20Cr：渗碳、淬火、低温 回火56~62HRC，用于高速、
40Cr、40MnB、(40MnVB)：高频淬火，50~55HRC
压力中等、并有冲击的齿轮。 (3)40Cr：调质，
220~250HB，用于圆周速度
20Cr、20MnVB：渗碳，淬火，低温回火或渗碳后高频淬火， 不大，中等单位压力的齿轮；
低速，精度要求不高，稍有冲击，疲劳载荷可
轴
忽略的主轴；或在滚动轴承中工作，轻载，υ ＜1m/s的次要花键轴
类 6.在滚动或滑动轴承中工作，轻或中等载荷转 45：正火或调质，228~255HB；轴颈或装配部位表面淬 速稍高pυ≤150N·m/(cm2·s)，精度要求较高， 火，45~50HRC 冲击，疲劳载荷不大
14.载荷不高的大齿轮，如大型龙门刨齿轮 15.低速、载荷不大、精密传动齿轮 齿 16.精密传动、有一定耐磨性的大齿轮 轮 17.要求抗腐蚀性的计量泵齿轮 18.要求高耐磨性的鼓风机齿轮
19.要求耐磨、保持间隙精度的25L油泵齿轮
20.拖拉机后桥齿轮(小模数)、内燃机车变速 箱齿轮 ( m ＝ 6~8)
0.02~3.0mm，硬度高，在共渗层为0.02~0.04mm时 切削性能和使用寿命适用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和
具有66~70HRC
刀具等
热处理典型应用
热处理典型应用热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性能的工艺方法。
它在工业制造中有着广泛的应用，可以提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性等特性。
下面将介绍热处理的一些典型应用。
1. 硬化硬化是热处理中最常见的应用之一。
通过加热材料到一定温度，使其达到奥氏体组织，然后迅速冷却，使其转变成马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
硬化通常用于制造刀具、齿轮、轴承等需要较高硬度和强度的零件。
2. 回火回火是一种通过加热和冷却来改变材料硬度和韧性的热处理方法。
在硬化后，材料通常会变得非常脆弱，此时需要进行回火处理。
回火的过程是将材料加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
回火可以减轻材料的内应力，提高其韧性和可加工性。
回火通常用于制造弹簧、刀具等需要一定硬度和韧性的零件。
3. 淬火淬火是一种通过迅速冷却来改变材料组织和性能的热处理方法。
淬火的目的是使材料迅速从奥氏体组织转变为马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
淬火过程中，材料需要被迅速冷却，通常使用水、油或盐水等介质来实现。
淬火通常用于制造汽车零件、机械零件等需要高硬度和强度的零件。
4. 固溶处理固溶处理是一种通过加热和冷却来改变合金材料的组织和性能的热处理方法。
固溶处理通常用于处理合金材料中的固溶体溶解和析出过程。
在固溶处理过程中，材料会被加热到一定温度，使固溶体中的溶质溶解，然后迅速冷却，使溶质重新析出。
固溶处理可以提高合金材料的强度、硬度和耐腐蚀性。
固溶处理通常用于制造航空航天零件、汽车零件等需要高强度和耐腐蚀性的零件。
5. 淬火回火淬火回火是一种将淬火和回火两种热处理方法结合起来使用的工艺。
在淬火的过程中，材料会变得非常脆弱，此时需要进行回火处理来提高其韧性。
淬火回火可以在保证材料硬度和强度的同时，提高其韧性和可加工性。
淬火回火通常用于制造高强度和高韧性要求的零件，如汽车发动机曲轴、齿轮等。
热处理是一种重要的工艺方法，通过加热和冷却来改变材料性能，以满足不同工程应用的需求。
热处理工艺
使二次渗碳体或珠光体中的渗碳体球化，以降低硬度，改善切削加工性能。
蔓延退火
熔点以下100~200℃
减少化学成份和组织的不匀称
去应力退火
Ac1线以下(普通为500~600℃)
消除工件中残留内应力
正火（空冷）
加热温度
组织
目的
亚共析钢
Ac3+30~50℃
F+S
（1）作为总算热处理：细化晶粒、匀称组织
（2）作为预先热处理：对结构较大的合金结构钢前，淬火或调质前常举行正火，消除魏氏组织和带状组织，并获得细小而匀称的组织。
（3）改善切削加工性能：调节硬度
过共析钢
Accm+30~50℃
S+ Fe3CⅡ
热处理工艺
组织
目的
彻低退火
(重结晶退火)
亚共析钢：Ac3+20 Nhomakorabea30℃F+P
组织匀称化和细化，得到临近平衡状态的组织，以降低硬度，改善切削加工性能。因为冷却速度缓慢，还可消除内应力。
等温退火
亚共析钢：高于Ac3
过共析钢：高于Ac1
快冷到A1~550℃之间，保温，然后再缓慢冷却。
同上
球化退火
过共析钢：高于Ac1
常见零件的热处理方式
一、齿轮1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程毛坯成型—预备热处理—切削加工—渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火—（喷丸）—精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程配料—锻造—正火—粗加工—精加工—感应或火焰加热淬火—回火—珩磨或直接使用调质13.高频预热和随后的高频淬火工艺流程锻坯—正火—粗车—高频预热—精车（内孔、端面、外圆、滚齿、剃齿—高频淬火—回火—珩齿二、滚动轴承1.套圈工艺流程棒料—锻制—正火—球化退火车削加工—去应力退火—淬火—冷处理—低温回火—粗棒料—钢管退火磨—补加回火j精磨—成品2.滚动体工艺流程（1）冷冲及半热冲钢球钢丝或条钢退火j冷冲或半热冲j低温退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j 精磨j成品（2）热冲及模锻钢球棒料j热冲或模锻j球化退火j锉削加工j软磨j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j补加回火j精磨j成品（3）滚子滚针钢丝或条钢（退火）j冷冲、冷轧或车削j淬火j冷处理j低温回火j粗磨j附加回火j精磨j成品三、弹簧1.板簧的工艺流程切割j弯制主片卷耳j加热j弯曲j余热淬火j回火j喷丸j检查j装配j试验验收2.热卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收3.冷卷螺旋弹簧工艺流程下料j锻尖j加热j卷簧及校正j去应力回火j淬火j回火j喷丸j磨端面j试验验收四、汽车、拖拉机零件的热处理1.铸铁活塞环的工艺流程（1）单体铸造-机加工-消除应力退火-半精加工-表面处理-精加工-成品（2）简体铸造-机加工-热定型-内外圆加工-表面处理-精加工-成品2.活塞销的工艺流程棒料-粗车外圆-渗碳-钻内孔-淬火、回火-精加工-成品棒料-退火-冷挤压-渗碳-淬火、回火-精加工-成品热轧管j粗车外圆j渗碳j淬火、回火j精加工j成品冷拔管j下料j渗碳j淬火、回火j精加工j成品3.连杆的工艺流程锻造-调质~酸洗-硬度和表面检验-探伤~校正~精压~机加工-成品4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程棒料-热镦-机加工成型-渗碳-淬火、回火-精加工-磷化-成品5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）—机械加工—淬火、回火—精加工—表面处理—成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）—机械加工—消除应力退火—精加工—表面处理—成品钢制杆体~堆焊端部（冷激）~回火-精加工-成品钢制杆体—对焊—热处理—精加工—表面处理—成品6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程马氏体耐热钢棒料-锻造成型-调质~校直~机加工-尾部淬火-抛光-成品7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~热处理-精加工-成品8.奥氏体耐热钢排气阀的工艺流程棒料-顶锻-精压~阀面和尾部堆焊耐热合金-热处理-杆部滚压或软氮化-精加工-成品9.半轴调质的工艺流程合金结构钢棒料-锻造成形-正火或退火-机械加工-调质-校直-精加工-成品10.半轴的表面淬火的工艺流程棒料—锻造成形—预先热处理—校直—机械加工—表面淬火—校直—精加工—成品11.柱塞副和喷油嘴偶件的工艺流程热扎退火棒料-自动机加工成型-热处理-精加工-时效-成品12.拖拉机履带板（1）40SiMn2履带板的热处理热轧成形-下料~机加工-热处理-成品（2）ZGMn13履带板的热处理铸造成型~热处理-成品五、金属切削机床零件的热处理1.机床导轨（1）MM7125平面磨床立柱镶钢导轨锻造—正火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—回火—磨（2）M9025工具曲线磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）S788轴承磨床镶钢导轨机加工—消除应力退火—机加工—渗碳—淬火—回火—磨—时效（4）MZ208轴承磨床镶钢导轨锻造—退火—机加工—消除应力退火—机加工—淬火—冰冷处理—回火—磨—时效2.机床主轴（1）CA6104车窗主轴（45钢）下料—粗加工—正火—机加工—高频淬火—回火—磨（2）T68、T611镗床的镗杆及MGB132磨床的主轴（35CrMoAlA钢）下料—粗车—调质—精车—消除应力处理—粗磨—渗氮—粗磨（3）SGC630精密丝杠车床主轴（12CrNi3A）锻造—正火—机加工—渗碳—正火—校直—消除应力—机加工—头部淬火—颈部淬火—回火—磨—时效（4）*62W万能升降台铣床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造—机加工—淬火—回火（5）M1040无心磨床主轴（球墨铸铁QT60-2）铸造-机加工-正火-机加工3.丝杠（1）7级或7级精度一下的一般丝杠（45钢）下料—正火或调质—校直—消除应力处理—机加工（2）6级或6级以上精密不淬硬丝杠（T10或T12钢）球化退火-机加工-消除应力处理-机加工-时效-精加工（3）中大型精密淬硬丝杠（CrWMn）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—消除应力—机加工—淬火、回火—冰冷处理-回火-探伤~机加工-时效-精加工-时效-精加工（4）中小型精密淬硬丝杠（9Mn2V）锻造—球化退火—机加工—消除应力—机加工—淬硬淬火—回火—冰冷处理—回火、探伤—机加工-时效-精加工-时效-精加工（5）滚珠丝杠（GCr15,GCr15SiMn）4.弹簧卡头（1）卧式多轴自动车床夹料卡头（9SiCr）锻造—退火—机加工—淬火—回火—机加工—磨开口—胀大定型（2）卧式多轴自动车床送料卡头（T8A钢）锻造—退火—机加工—淬火—回火—磨（3）仪表机床小型专用卡头（60Si2）退火—机加工—淬火—回火—磨（4）磨阀辨机床专用卡头（65Mn）锻造—正火—高温—回火—机加工—淬火—回火—机加工5.摩擦片（1）*62W万能升降台铣床摩擦片（A3）机加工—渗碳—淬火—回火—机加工—回火（2）DLMO电磁离合器摩擦片（65Mn）冲片—淬火—回火—磨（3）电磁离合器摩擦片（6SiMnV）锻造—退火—切片—淬火—回火—磨6.FW250万能分度头主轴（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—机加工7•万能分度头蜗杆（20Cr）正火-机加工-渗碳-机加工-淬火-回火-机加工8•三爪卡盘卡爪（45）正火—机加工—淬火—回火—高频淬火—回火—法蓝—磨加工9.三爪卡盘丝（45）锻造—正火—机加工—淬火—回火—法蓝—磨六、活塞1.20CrMnMo钢制活塞的热处理锻造—正火—检验—机加工—渗碳—检验—正火—淬火—清洗—回火—检验—喷砂—磨削2.钒钢活塞的热处理下料—锻造—检验—预先淬火—球化退火—检验—机加工—淬火—回火—检验—磨削七、凿岩机钎尾锻造—退火—检验—渗碳—检验—淬火—回火—清洗—检验—磨削。
四种热处理方法
钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。
常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。
正火又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Accm(Accm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。
另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。
正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。
②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。
④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。
⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。
⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。
正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。
正火主要用于钢铁工件。
一般钢铁正火与退火相似，但冷却速度稍大，组织较细。
有些临界冷却速度（见淬火）很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。
与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。
钢正火后的硬度比退火高。
正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。
热处理工艺——钢的热处理举例处理
20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线
7
2）中载齿轮（中碳钢）热处理（表面淬火） 适用于35～55,40Cr,35CrMn,35CrMo,42SiMn等材料 齿轮。
加工工艺路线:
下料
锻造
正火
粗加工
调质
半精加工 及 低温回火
精车加工 精磨
表面淬火
8
(1)正火(或完全退火） 细化晶粒，调整硬度 加热至Ac3+30～50℃,空冷, 细珠光体+(少量铁素体) (2)调质热处理 使心部具有良好强韧性 加热至Ac3+30～50℃后淬火+500～600℃高温回火, 回火索氏体 (3)表面感应淬火(表面火焰淬火) 提高表面硬度 表面加热至Ac3+30～50℃，心部没有加热。 淬火后表面获得马氏体+残余奥氏体, 过渡层马氏体+F＋残余奥氏体, 心部回火索氏体 (4)低温回火 消除淬火应力，低温200℃，M→M回
*淬火后A残约20～25 %。 *第一次回火后A残约剩15～18 %。 *第二次回火后A残约剩3～5 %。 *第三次回火后A残约剩1～2 %。 回火组织： S回+碳化物+Ar ( 1～ 2 % ) 组织硬度为HRC65以上。
36
W18Cr4V钢的热处理过程示意图
进展:现在对这种热处理工艺还不满意,对高速钢淬火+回 火后,再进行TiN沉积
4.3 热作模具热处理 应用: 使热金属或液态金属成型的模具， 包括热锻模、热挤压模和压铸模等。 性能要求: 高的热硬性、高温耐磨性; 高的热强性和足够高的韧性; 高的热疲劳抗力和导热性; 热作模具用钢: 中碳 0.3～0.6 %; 热变形模具钢，5CrNiMo、5CrMnMo 压铸模具，3Cr2W8V
典型零件热处理实例,轴类热处理实例
典型零件热处理实例，轴类热处理实例轴类热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件:在滑动轴承中工作,υ周＜ 2m/S,要求表面有较高在硬度的小轴,心轴.如机床走刀箱、变速箱小轴..要求: 45、50,形状复杂的轴用40Cr、42MnVB.调质,HB228-255,轴颈处高频淬火,HRC45-502.条件: 在滑动轴承中工作,υ周＜ 3m/S,要求硬度高、变形小,如中间带传动装置的小轴要求: 40Cr、42MnVB 调质,HB228-255,轴颈高频淬火,HRC45-50.3.条件: υ周≥ 2m/S,大的弯曲载荷及摩擦条件下的小轴，如机床变速箱小轴。
要求: 15、20、20Cr、20MnVB 渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.4.条件: 高载荷的花键轴,要求高强度和耐磨,变形小.要求: 45 高频加热,水冷,低温回火,HRC52-58.5.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷,低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳负荷可忽咯的主轴,或在滚动轴承中工作,轻载,υ＜1m/s的次要花键轴.要求: 45 调质,HB225-255(如一般简易机床主轴)6.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷转速稍高.ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,冲击,疲劳负荷不大.要求: 45 正火或调质,HB228-255,轴颈或装配部位表面淬火,HRC45-50.7.条件: 在滑动轴承中工作,中或重载,转速较高ρυ≤400N.m/cm^2.S,精度较高,冲击、疲劳负荷不大.要求: 40Cr 调质,HB228-255或HB248-286,轴颈表面淬火,HRC≥54,装配部位表面淬火HRC≥45.8.条件: 其他同上,但转速与精度要求比上例高,如磨床砂轮主轴.要求: 45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.9.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,中载、高速、心部强度要求不高,精度不太高,冲击不大,但疲劳应力较大,如磨床,重型齿轮铣床等主轴.要求: 20Cr 渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.10.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,重载,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)冲击,疲劳应力都很高.要求: 18CrMnTi 20Mn2B 20CrMnMoVA 渗碳淬火低温回火HRC≥59.11.条件: 在滑动轴承中回转,重载,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲劳应力,如高精度磨床镗床主轴.要求: 38CrAlMoA 调质硬度HB248-286:轴颈渗氮,硬度HV≥900.12.条件: 电动机轴,主要受扭.要求: 35及45 正火或正火并回火,HB187及HB217.13.条件: 水泵轴,要求足够抗扭强度和防腐蚀.要求: 3Cr13及4Cr13 1000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.14.条件: C616-416车床主轴,45号钢(1)承受交变弯曲应力,扭转应力,有时还受冲击载荷.(2)主轴大端内锥孔和锥度处圆,经常与卡盘,顶针有相对摩擦.(3)花键部分经常磕碰或相对滑动(4)在滚动轴承中动转,中速,中载.要求:(1)整体调质后硬度HB200-230,金相组织为索氏体 .(2)内锥孔和外圆锥面处硬度HRC45-50,表面3-5mm风金相组织为屈氏体和少量回火马氏体.(3)花键部分硬度HRC48-53,金相组织同上15.条件: 跃进-130型载重(2.5吨)汽车半轴承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转,主要瞬时超载而扭断,要求有足够的抗弯、抗扭、抗疲劳强度和较好的韧性要求: 40Cr 35CrMo 42CrMo40CrMnMo 40Cr 调质后中频表面淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,静扭矩6900N.m,疲劳≥30万次,估计寿命≥30万km金相组织: 索氏体+屈氏体(原用调质加高频淬火寿命仅为4万km)二、备注:1.(1-8)备注:主轴与轴类材料与热处理选择必须考虑受力大小、轴承类型和主轴形状及可能引起的热处理缺陷.在滚动轴承或轴颈上有轴套在滑动轴承中回转,轴颈不需特别高的硬度,可用45、45Cr,调质,HB220-250,50Mn,正火或调质HRC28-35.在滑动轴承中工作的轴承应淬硬,可用15、20Cr,渗碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,轴颈处渗碳深度为0.8-1mm.直径或重量较大的主轴渗碳较困难,要求变形较小时,可用45或40Cr在轴颈处作高频淬火.高精度和高转速(＞2000r/min)机床主轴尚须采用氮化钢进行渗氮处理,得到更高硬度.在重载下工作的大断面主轴,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,渗碳,淬火,回火,HRC56-62.2.(9)备注:内心强度不高,受力易扭曲变形表面硬度高,宜作高速低负荷主轴.热处理变形较大.3.(100备注:心部有较高的σb及αk值，表面有高的硬度及耐磨性.有热处理变形.4.(11)备注:很高的心部强度,表面硬度极高,耐磨和变形量小.5.(12)备注:860-880℃正火6.(13)备注:或1Cr13 1100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.7.(14)备注:加工和热处理步骤:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精车外圆,钻中心孔,精车外圆,铣键槽→锥孔及处圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨处圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.蜗杆蜗轮热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 负荷不大,断面较小的蜗杆要求: 45 调质,HB220-2502.条件: 有精度要求(螺纹磨出)而速度＜2m/s.要求: 45 淬火,回火,HRC45-503.条件: 滑动速度较高,负荷较轻的中小尺寸蜗杆要求: 15 渗碳,淬火,低温回火,HRC56-624.条件: 滑动速度＞2m/s(最大7-8m/s);精度要求很高,表面粗糙度为0.4的蜗杆,如立车中的主要蜗杆要求: 20Cr 20Mn2B 900-950℃渗碳,800-820℃油淬，180-200℃低温回火，HRC56-62 5.条件: 要求高耐磨性、高精度及尺寸大的蜗杆要求: 18CrMnTi、20SiMnVB处理同上,HRC56-626.条件: 要求足够耐磨性和硬度的蜗杆要求: 40Cr、42SiMn、45MnB 油淬,回火,HRC5-507.条件: 中载、要求高精度并与青铜蜗轮配合使用(热处理后再加工丝扣)之蜗杆要求: 35CrMo调质, HB255-303(850-870℃油淬,600-650回火)8.条件: 要求高硬度和最小变形的蜗杆要求: 38CrMoAlA、38CrAlA正火或调质后氮,硬度HV＞8509.条件: 汽车转向蜗杆要求: 35Cr 815℃氰化、200℃回火,渗层深度0.35-0.40mm,表面锉力硬度,机床丝杠汽车、拖拉机、配件矿山机械及其他零件热处理实例机床丝杠热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: ≤级精度,受力不大,如各类机床传动丝杠要求: 45、45Mn2 一般丝杠可用正火,≥HB170;受力较大的丝杠,调质,HB250;方头,轴颈局部淬硬HRC422.条件: ≥7级精度,受力不大,轴颈方头等处均不需淬硬,如车床走刀丝杠要求: 45Mn易切削钢和45 热轧后σb=600-750N/mm^2,除应力后HB170-207,金相组织:片状珠光体+铁素体3.条件: 7-8级精度,受力较大,如各类大型镗床、立车、龙门铣和刨床等的走刀和传动丝杠要求: 40Cr、42MnVB、(65Mn)调质HB220-250,σb≥850N/mm^2;方头、轴颈局部淬硬HRC42,金相组织：均匀索氏体4.条件: 8级精度,中等负荷,要求耐磨,如平面磨床,砂轮架升降丝杠与滚动螺线啮合要求: 40Cr、42MnVB 调质HB250,中频表淬HRC54,, 调质后基体组织:均匀索氏体+细状珠光体5.条件: ≥6级精度,要求具有一定耐磨性,尺寸稳定性,较高强度和较好的切削加工性,如丝杠车床,齿轮机床、坐标镗床等的丝杠要求: T10、T10A、T12、T12A球化退火,HB163-193,球化等级3-5级,网状碳化物≤3级,调质HB201-229,金相组织;细粒状珠光体6.条件: ≥6级精度,要求抗腐蚀、较高的抗疲劳性和尺寸稳定性.如样板镗床或其他特种机床精密丝杠.要求: 38CrMoAlA 调质HB280,渗氮HV850,调质后基体组织,均匀的索氏体,渗氮前表面应无脱碳层7.条件: ≥6级精度,要求耐耐磨、尺寸稳定,但负荷不大,如螺纹磨床、齿轮磨床等高精度传动丝杠(硬丝杠)要求: 9Mn2V(直径≤60mm)、CrWMn(直径＞60mm),球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,硬度≤HB227,淬火硬度 HRC56+0.5,金相组织,回火马氏体无残余奥氏体存在8.条件: ≥6级精度,受点负荷的,如螺纹或齿轮磨床、各类数控机床的滚珠丝杠要求: GCr15(直径≤70mm0)、GCr15SiMn(直径＞80mm)球化退火后,球状珠光体1.5-4级,网状碳化物≤3级,HRC60-62,金相组织;回火马氏体二、备注:1.丝杠的选材与处理;(1)丝杠的主要损坏形式,一般丝杠(≤7级精度)为弯曲及磨损;≥6级精度丝杠为磨损及精度丧失或螺距尺寸变化(2)丝杠材料应具有足够的力学性能,优良的加工性能,不易产生磨裂,能得到低的表面粗糙度和低的加工残余内应力,热处理后具有较高硬度, 最少淬火变形和残余奥氏体常用于不要求整体热处理至高硬度的材料,有45、40Mn、40Cr、T10、T10A、T12A、T12等.淬硬丝杠材料, 有GCr15、9Mn2V、CrWMn、GCr15、SiMn、38CrMOAlA等(3)热处理: 一般丝杠:正火(45钢)或退火(40Cr),除应力处理和低温时效,调质和轴颈、方头高频淬火与回火精密不淬硬丝杠: 除应力处理低温时效,球化退火,调质球化,如遇原始组织不良等,还需先经900℃(T10、T10A)-950℃(T12、T12A)正火处理后再球化退火,或直接调质球化精密淬硬丝杠: 退火或高温正火后退火,除应力处理,淬火和低温时效2.考虑热加工工艺性,丝杠结构设计注意事项:(1)结构尽可能简单,避免各中沟槽、突变的台阶、锐角等,尤其是氮化丝杠更应避免一切棱角(2)丝杠一端应留空刀槽.凸起台阶或吊装螺钉孔,便于冷热加工中吊挂用(3)不应有较大的凸阶,以免除局部镦粗的锻造工序.3.滚珠丝杠副的材料与热处理:(1)材料选用;滚珠丝杠;L≤2m、Φ40-80mm变形小、耐磨性高的6-8级丝杠用CrWMn整体淬火汽车、拖拉机、配件热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件; 推土机用销套: 承受重载、大冲击和严重磨损要求: 20Mn、25MbTiB 渗碳,二次淬火,低温回火,HRC59,渗碳层深2.6-3.8mm2.条件: 推土机履带板: 承受重载、大冲击和严重磨损要求: 40Mn2Si 调质,履带齿中频淬火或整体淬火,中频回火,距齿顶淬硬层深30mm3.条件: 推土机链轨节承受重载、大冲击和严重磨损要求: 50Mn、40MnVB 工作面中频淬火,回火,淬硬层深6-10.4mm4.条件: 推土机支承轮要求: 55SiMn、45MnB 滚动面中频淬火,回火,淬硬层深6.2-9.1mm5.条件: 推土机驱动轮要求: 45SiMn 轮齿中频淬火,淬硬层深7.5mm6.条件: 活塞销: 受冲击性的交变弯曲剪切应力、磨损大.主要是磨损、断裂要求: 20Cr 渗碳,淬火,低温回火,HRC59(双面)7.条件: 刮板弹簧转子发动机用,要求在高温下保持弹抗疲劳性能要求: 718耐热合金1050℃固溶处理,冷变形,690℃真空时效,8h (或620℃下8小时,500℃下松驰8小时)8.条件: 受冲击性迅速变化着的拉应力和装配时的预应力作用,在发动机运转中,连杆螺栓折断会引起严重事故,要求有足够的强度、冲击韧性和杭疲劳能力要求: 40Cr调质,HRC31,不允许有块状铁素体:下料→锻造→退火或正火→加工→调质(回火水冷防止第二类火脆性→加工→装配二、备注1.＜Φ50mm、耐磨性高、承受较大压力的6-8级,丝杠用GCr15整体或中频淬火2.＞Φ50mm、耐磨性高、6-8级丝杠用GCr15SiMn整体或中频淬火3.≤Φ40mm、L≤2mm、变形小、耐磨性高的6-8级丝杠用9Mn2V、整淬,冰冷处理.4.有防蚀要求特殊用途的丝杠用9Cr18,中频加热表面淬火. 矿山机械及其他零件、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 牙轮钻头主要是磨坏要求: 20CrMo渗碳,淬火,低温回火,HRC612.条件: 输煤机溜槽(原用16Mn钢板,未处理,仅用3-6个月)要求: 16Mn钢板中频淬火(寿命可提高一倍)3.条件: 铁锹(原用低碳钢固体渗碳淬火,回火,质量很差)要求: 低碳钢淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高4.条件: 石油钻井提升系统用吊环(原用35钢)、吊卡(原用40CrNi或 35CrMo) 正火或调质,质量差,笨重.要求: 20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,质量大大提高5.条件: 石油射孔枪承受火药爆炸大能量高温瞬间冲击,类似于枪炮.主要是过量塑性变形引起开裂要求: 20SiMn2MoVA淬火,低温回火,得低碳马氏体,σb=1610N/mm^2, αk=80N.m/mm^26.条件: 煤矿用圆环牵引链,要求高抗拉强度和抗疲劳,主要是疲劳断裂及加工时冷弯开裂.要求: 20MnV、25Mn2V 弯曲后闪光对焊,正火,880℃淬火,250℃回火获得代碳马氏体,预变形强化.σb≥850N/mm^2,σs≥650N/mm^2,αk≥100N.m/mm^27.条件: 凿岩机钎尾受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲杭力大,耐疲劳,主要是断裂与凹陷要求: 30SiMnMoV、32SiMnMoV HRC56,渗碳淬火→650℃回火,二次加热260-280℃等温淬火→螺纺部分滚压强化8.条件: 凿岩机钎杆受高频冲击与矿石摩擦严重,要求多冲抗力大, 耐疲劳和磨损,主要是折断与磨损要求: 30SiMnMoV HRC59,900-920℃下用’603’液体渗碳2h, 至880℃空冷25-30s,油冷,230回火3h9.条件: 中压叶片油泵定子要求槽口耐磨和抗弯曲性能好.主要是槽口磨损、折断要求: 38CrMoAl 渗氮,HV900 调质→粗车→去应力→精车→渗氮10.条件: 机床导轨要求轨面耐磨和保持高精度.主要是磨损和精度丧失要求: HT200 HT300 表面电接触加热淬火,HRC5611.条件: 化工用阀门、管件等腐蚀大的零件,要求抗腐蚀性高要求: 普通碳素钢渗硅12.条件: 锅炉排污阀主要是锈蚀,要求抗腐蚀性好要求; 45 渗硼13.条件:(1)1t蒸汽锤杆sus660 cr4wmov 4cr17mo 1.4122 1.4122特殊钢材Φ120,L=2345mm 10t模锻锤锤杆(2)受较剧烈多次冲击和疲劳应力.主要是疲劳断裂要求; (1)45Cr 850℃淬火,10％盐冷,450℃回火,HRC45(2)35CrMo 860-870℃水淬,450-480℃回火,HRC4014.条件: 电耙耙斗、电铲铲斗的齿部:冲击大、摩擦严重.主要是磨坯.要求; ZGMn13 水韧处理,HB180-220(工作时在冲击和压力下HB450-550)15.条件: Φ840及Φ650mm的矿车轮要求: ZG55、ZGCrMnSi HB280-330二、备注:1.L≤1m、变形小、耐磨性高的6-7级丝杠用20CrMoA,渗碳,淬火2.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、6-7级丝杠用40CrMoA,高频或中频淬火.3.7-8级的丝杠用55、50Mn,高频淬火.4.L≤2.5mm、变形小、耐磨性高、5-6级精度的丝杠,38CrMoAlA或 38CrWVAl,氮化.5.螺母 GCr15、CrWMn、9CrSi,也有用18CrMn Ti 12CrNiA等渗碳钢的6.硬度要求推荐HRC60±2,螺母取上限,当丝杠L≥1.5<,或精度为 5、6级时,硬度可低一些,但须≥HRC567.采用表面热处理的淬透层深度,磨削后,应为:中频处理 9CRSI 45crnimova。
齿轮热处理工艺流程
齿轮热处理工艺流程
《齿轮热处理工艺流程》
齿轮热处理是指将齿轮零件置于一定的温度范围内，并在一定速度下进行加热、保温和冷却处理，以改善齿轮零件的机械性能和耐磨性。
下面是典型的齿轮热处理工艺流程：
1. 预处理：齿轮零件在进行热处理之前需要进行去除表面氧化层和油脂的清洁处理。
这样能够确保齿轮在热处理过程中能够得到均匀的加热和冷却。
2. 加热：齿轮零件在加热炉内进行加热处理，根据不同的材质和规格，温度和时间会有所不同。
在加热过程中，齿轮零件会逐渐达到相应的变形温度，从而改善金相组织结构，提高硬度和强度。
3. 保温：经过加热后的齿轮零件需要在一定的保温温度下停留一定的时间，以使组织结构更加均匀。
通过保温处理，可以消除应力和改善材料的机械性能。
4. 冷却：经过保温处理后的齿轮零件需要进行冷却处理，使其迅速冷却到室温。
通过合理的冷却速度，可以使齿轮零件的组织结构达到最理想的状态，提高其机械性能。
5. 退火处理（可选）：在齿轮零件经过淬火处理后，还可以对其进行一定的退火处理。
退火处理可以改善组织结构，减少残余应力，进一步提高齿轮零件的韧性和耐磨性。
通过上述工艺流程，齿轮零件可以得到理想的金相组织结构和机械性能，从而保证其在使用过程中的稳定性和可靠性。
这些工艺流程不仅适用于新制造的齿轮零件，也同样适用于修复和再制造的齿轮零件。
弹簧和紧固件的热处理
弹簧和紧固件的热处理主要涉及以下步骤：
1.淬火：这一步涉及将金属加热到其熔点以上，然后迅速冷却，
以增强其硬度和强度。
对于弹簧和紧固件，淬火通常涉及将其
加热到特定的温度，然后在淬火介质中快速冷却。
2.回火：淬火后的金属通常会进行回火处理，以稳定其组织结构
并消除内应力。
回火通常在较低的温度下进行，持续时间因金
属和所需的特性而异。
3.表面处理：这可能包括喷丸、镀层或化学处理，以提高弹簧和
紧固件的耐腐蚀性和耐磨性。
4.质量检测：热处理后，弹簧和紧固件应进行质量检测，以确保
其满足规定的规格和性能要求。
请注意，热处理的详细步骤和条件可能因不同的金属类型、合金成分、零件规格和应用要求而有所不同。
因此，具体的热处理工艺应根据制造商的指南和规格进行定制。
在进行热处理之前，应咨询材料科学家或工程师，以确保安全有效地处理弹簧和紧固件。
热处理知识及工艺介绍
1. 正火normalizing：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. 淬火quenching：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 4. 回火tempering：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
相区
（1）单相区 简化的Fe- Fe3C相图中有F、A、L和Fe3C 四个单相区。 （2）两相区 简化的Fe- Fe3C相图中有五个两相区，即 L+A两相区、L+Fe3C两相区、A+Fe3C两相区、A+F两相 区和F+ Fe3C两相区。 每个两相区都与相应的两个单相区相邻；两条三相共存线， 即共晶线ECF，L、A和Fe3C三相共存，共析线PSK，A、F 和Fe3C三相共存。
4）合金工具钢
（1）低合金刃具钢 车、铣、铰刀等 性能要求： 回火稳定性 a) 硬度和耐磨性；b)强度和韧性；c）红硬性 ；d)工艺性 （2）高速钢 淬透性好，红硬性高，小截面刀具空气中能淬透 典型牌号： W18Cr4V （3）模具钢 a)冷作模具钢 b)热作模具钢 P70性能 （4）量具钢 多选用碳素工具钢、低合金工具钢（9SiCr、CrMn）、轴承钢（GCr15）制作
3、奥氏体的形成速度
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(1)温度：加热温度越高，晶粒越大； (2)合金成分： ① 碳含量增高，晶粒长大倾向增大，残余渗碳体增加，则倾向减小； ② 形成碳化物、氮化物、氧化物的元素增加，则阻碍晶粒长大； ③ 锰、磷元素增加，晶粒增大。
常用零件表面处理工艺
抛光
5、抛光 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法，一般只能得到光滑表面，不能提
高甚至不能保持原有的加工精度，随预加工状况不同，抛光后的Ra值可达1.6~0.008um， 按照实现原理的不同，可分为机械抛光和化学抛光。
激光表面强化
6、激光表面强化 激光表面强化是用聚焦的激光束射向钢件表面，在极短时间内将工件表层极薄的材料
铜氧化处理
5、铜及铜合金的氧化处理 铜的着色主要应用在装饰品与美术品上。
绿色(碳酸铜) 黑色(硫酸铜或氧化铜) 蓝色(碱性铜氨络合物)
红色(氧化亚铜)
铝合金氧化及着色
6、铝合金的氧化与着色处理
镀锌
四、表面涂(镀)层技术 电镀是一种电化学和氧化还原过程。以镀镍为例：将金属制件浸在金属盐(NiSO4)的
子工业中的零件大多采用镀镉。但镉盐有毒，且对环境污染严重，使镀镉的应用受到 限制，电镀镉的颜色有白色，黑色等。
镀锡
3、镀锡 锡的腐蚀产物对人类无害，且易于钎焊，镀锡广泛用于食品罐头包装制品、饮具、餐
具及电子工业中很多需要钎焊的零件。
镀镍
4、镀镍 镀镍的应用面很广，可用于防护装饰性和功能性两方面。前者主要用于自行车、钟
加热到相变温度或熔点以上的温度，又在极短时间内冷却使工件表面粹硬强化。激光表面 强化可分为激光相变强化处理、激光表面合金化处理和激光熔覆处理等。
Байду номын сангаас面合金化技术
二、表面合金化技术 通过物理方法，使添加材料进入基体，形成合金化层。该技术的典型工艺，就是金属
的渗碳、渗氮处理。通常是将金属与渗剂同放置于密闭的腔体内，采用加热、真空等措 施，活化金属表面，经分解、吸收、扩散过程等作用使碳、氮进入金属基体。
热处理知识
1、退火是指把钢加热到某一温度，经保温后缓慢冷却（随炉冷却或在导热能力差的介质中冷却），以获得接近平衡组织的工艺方法。
目的：降低硬度以便于切削加工；提高塑性以利于塑性加工成形；细化晶粒以提高力学性能；消除应力以防止变形和开裂。
2、正火是指把钢加热到A3线（对亚共析钢）或Acm线（对过共析钢）以上30－50度，保温后，在静止空气中冷却的处理工艺。
3、淬火是指把钢加热到组织转变温度（A3或A1）以上30－50度，保温后快速冷却的处理工艺。
其目的在于获得马氏体组织，使钢具有高硬度和高耐磨性。
淬火是强化钢材的重要方法。
4、回火是把淬火后的钢加热到A1线以下某一温度，保温后冷却至室温的处理工艺。
这是淬火工件必须进行的一个工序，它决定了该工件在使用状态时的组织和性能，也可以说是决定了工件的使用性能和寿命。
回火的目的是为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低淬火工件的脆性，稳定工件尺寸和使工件具有符合符合工作条件的性能。
A1：共析钢平衡状态下A化温度 Ac1：实际加热时共析钢的A化温度，高于A1温度A3：亚共析钢平衡转变A化温度 Ac3:实际加热时亚共析钢的A化温度，高于A3温度Acm：过共析钢平衡转变A化温度Accm:：实际加热时过共析钢的A化温度，高于A3温度回火编辑词条回火是工件淬硬后加热到AC1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。
目录1 基本介绍2 主要目的3 主要分类4 钢的回火5 注意事项6 同名电影展开1 基本介绍编辑本段中文名称：回火英文名称：tempering定义：将淬火后的钢，在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。
应用学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下，保温1到2小时后冷却的工艺。
回火往往是与淬火相伴，并且是热处理的最后一道工序。
经过回火，钢的组织趋于稳定，淬火钢的脆性降低，韧性与塑性提高，消除或者减少淬火应力，稳定钢的形状与尺寸，防止淬火零件变形和开裂，高温回火还可以改善切削加工性能。
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热轧钢带(板)冲裁下料—压力成型—淬火—中温回 火—喷丸强化
淬火
温度为850 ºC～860 ºC(60Si2Mn钢为870 ºC), 采用油 冷, 淬火后组织为马氏体。
回火
温度为420 ºC～500 ºC, 组织为回火屈氏体。屈服强 度s0.2不低于1100MPa, 硬度为42HRC～47HRC, 冲
175A型柴油机曲轴简图
● 曲轴材料： 锻钢曲轴--优质中碳钢和中碳合金钢，如35、40、45、35Mn2、40Cr,
35CrMo钢等； 铸造曲轴--铸钢、球墨铸铁、珠光体可锻铸铁及合金铸铁等, 如ZG230-450、
QT600-3、QT700-2 、KTZ450-5、KTZ500-4等
● 175A型农用柴油机曲轴选材：
农用柴油机曲轴功率不大, 承受载荷也不大；但滑动轴承中工作轴颈部 要有较高硬度及耐磨；性能要求：σb≥750MPa, 整体硬度： 240HBS～260HBS, 轴颈表面硬度≥625HV, δ≥2%, ak≥150kJ/m2
曲轴材料：QT700-2 工艺路线: 铸造－高温正火－高温回火－切削加工－轴颈气体渗氮
主要工艺说明 锻造 W18Cr4V钢的始锻温度为1150 ºC～1200 ºC, 终锻温度为 900 ºC～950 ºC。锻造的目的一是成形 二是破碎、细化碳化物, 使碳化物均匀分布, 防止成品刀具崩刃和掉齿。由于高速钢淬透性 很好, 锻后在空气中冷却即可得到淬火组织, 因此锻后应慢冷。 球化退化 淬火、回火 高速钢的淬火、回火工艺较为复杂。 精加工 包括磨孔、磨端面、磨齿等磨削加工。精加工后刀具可 直接使用。 表面处理 为了提高其使用寿命，可进行表面处理，如：硫化处 理、硫氮共渗、离子氮碳共渗—离子渗硫复合处理，表面涂覆TiN、 TiC涂层等。
击韧性ak为250KJ/m2～300KJ/m2。
齿轮滚刀
用途 生产齿轮的常用刃具, 用于加工外啮合的直齿和斜齿渐开线园柱 齿轮。其形状复杂, 精度要求高。
材料 高速钢 W18Cr4V钢 工艺路线
热轧棒材下料—锻造—球化退火—粗加工—淬火—回火—精加工—表面处理
工艺路线 热轧棒材下料—锻造—球化退火—粗加工—淬火—回火—精加工—表面处理
表 面 淬 火
低 温 回 火 磨 削 加 工
2. 内燃机曲轴选材 ● 工作条件：受弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击等交变应力，曲轴受扭转和弯 曲振动而产生附加应力；应力分布不均匀；曲轴颈与轴承有滑动摩擦。 ● 失效形式：疲劳断裂和轴颈严重磨损。 ● 性能要求：材料有高强度，一定冲击韧性，足够弯曲、扭转疲劳强度和刚度， 轴颈表面有高硬度和耐磨性。 ● 选材原则：根据内燃机类型、功率大小、转速高低和相应轴承材料等定，也 需考虑加工条件, 生产批量和热处理工艺及制造成本等。
4.刃具主要要求硬度、耐磨性和红硬性。可根据不同的使用条件选用碳素 工具钢、低合金刃具钢、高速钢、硬质合金和陶瓷等，如手动刃具可用T8、 T10等碳素工具钢，低速切削刃具可用低合金刃具钢9SiCr、CrWMn制造， 高速切削刃具需选用高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2制造等。
2.轴类零件要求强度并兼顾冲击韧性和表面耐磨性。轴一般用锻造或轧制的 低、中碳钢或合金钢制造，如机床主轴可选用45钢，内燃机曲轴主要用优质 中碳钢或中碳合金钢制造。
3.弹簧主要要求高的弹性极限、高的屈强比和高的疲劳强度。弹簧一般选用 碳素钢、合金弹簧钢和铜合金等金属材料制造，如汽车弹簧用65Mn、60Si2Mn 钢制造，气门弹簧用50CrMn、55SiMnMoV等钢制造。
C620车床主轴简图 主轴用45钢制造。 载荷较大的主轴用40Cr钢制造。； 较大冲击载荷和疲劳载荷用合金渗碳钢（20Cr或20CrMnTi）制造。。
车床主轴用45钢制造，整体硬度要求为220HB～ 250HB； 轴颈和锥孔硬度要求为52HRC。请设计工 艺路线。
锻 造
正 火 粗 加 工 调 质 精 加 工
几种典型零件的热处理工艺
齿轮、轴、弹簧、车刀
20CrMnTi钢的汽车变速箱齿轮热处理工艺曲线
表面：高碳回火马氏体+残余奥氏体+碳化物 中心：铁素体+索氏体+低碳回火马氏体
磨齿
渗碳工艺
机床主轴
受交变弯曲和扭转复合应力，载荷和转速不高，冲击载荷不大，一 般综合机械性能即可；大端轴颈、锥孔与卡盘、顶尖间有摩擦，要 有较高硬度和耐磨性；
高速钢热处理特点 淬火温度高 一般为1220℃～1280℃ 回火温度高 550℃～570℃ 次数回火多 回火三次 高速钢回火后的组织： 回火马氏体、细粒状碳化物
及少量残余奥氏体
总结
1.齿轮主要要求疲劳强度，特别是弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。根据受力分 析，齿轮类零件选用低、中碳钢或其合金钢，如机床齿轮用中碳钢或中碳合金 钢，汽车齿轮用合金渗碳钢。
汽车发动机曲轴 也可用45、40Cr钢制造，经过模锻、调质、切削加工 后, 在轴颈部位进行表面淬火。
典型弹簧选材 汽车板簧
用途及性能要求
用于缓冲和吸振，承受很大的交变应力和冲击载荷的 作用，需要高的屈服强度和疲劳强度。
材料
轻型汽车选用65Mn、60Si2Mn钢制造。中型或重型汽 车, 板簧用50CrMn, 55SiMnVB钢,重型载重汽车大截 面板簧用55SiMnMoV,55SiMnMoVNb钢制造。