热处理与表面处理
金属材料的热处理和表面处理
金属材料的热处理和表面处理金属材料在工业生产和制造过程中扮演着重要的角色。
为了提高金属材料的性能和延长其使用寿命，热处理和表面处理成为必不可少的工艺。
本文将介绍金属材料的热处理和表面处理的基本概念、工艺和应用。
一、热处理热处理是通过在一定温度范围内对金属材料进行加热、保温和冷却来改变其组织结构和性能的工艺。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火和正火。
1. 退火退火是最常见的热处理方法之一，通过将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温，以改善金属的塑性、韧性和机械性能。
退火过程中，金属材料的晶粒会长大并且组织结构得到调整，从而消除内部应力和缺陷。
2. 淬火淬火是将金属材料迅速冷却至室温的热处理方法。
淬火能使金属材料获得高硬度和较高的强度，但会增加脆性。
因此，通常需要通过回火来降低脆性。
3. 回火回火是将淬火后的金属材料加热至一定温度，然后以适当速度冷却的过程。
回火旨在降低金属材料的硬度和脆性，提高其韧性和塑性，以适应不同的使用要求。
4. 正火正火是将金属材料加热至临界点以上，然后冷却至室温的热处理过程。
正火能改善金属材料的硬度、强度和韧性，并且能提高金属材料的耐磨性能。
二、表面处理表面处理是通过对金属材料表面进行物理、化学或电化学处理，以提高金属材料的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性和功能性。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、热喷涂和阳极氧化。
1. 电镀电镀是利用电解质溶液中的金属离子，通过电解沉积在金属材料表面，形成一层金属膜的过程。
电镀可以改善金属材料的外观，提高其耐腐蚀性和耐磨性，同时也可以增加金属材料的导电性和焊接性。
2. 喷涂喷涂是将涂料通过喷枪均匀地喷洒在金属材料表面的过程。
喷涂能够形成一层保护膜，提供金属材料防锈、防腐蚀和装饰的功能。
常见的喷涂涂料有涂胶、烤漆和粉末涂料等。
3. 热喷涂热喷涂是将金属粉末或陶瓷粉末加热至熔点，然后通过喷枪喷射在金属材料表面形成涂层的过程。
热喷涂能够提高金属材料的抗腐蚀性、耐磨性和耐高温性，常用于航空航天和化工等领域。
金属表面处理及热处理加工与表面处理的区别
金属表面处理及热处理加工与表面处理的区别一、金属表面处理的概念及作用1. 金属表面处理是指对金属材料表面进行加工、修饰，以改善其表面性能、保护和美化的一种工艺。
它是金属加工中不可缺少的环节之一，能够提高金属零件的使用寿命、使用性能和外观质量。
2. 金属表面处理的作用主要包括防腐、防锈、提高表面硬度、改善耐磨性、改善电化学性能等。
通过表面处理，可以使金属零件在使用过程中具有更好的耐磨、耐蚀和耐高温性能，从而延长其使用寿命。
二、热处理加工的概念及作用1. 热处理加工是指通过对金属材料进行加热、保温和冷却等工艺过程，以改变其组织结构和性能的一种加工方法。
热处理加工能够提高金属材料的硬度、强度、韧性和耐磨性，从而提高材料的使用性能。
2. 热处理加工的作用主要包括改善金属材料的力学性能、提高耐热性和耐磨性、消除材料内部应力和变形等。
通过热处理，可以实现对金属材料的精密控制，使其具有更加优质的力学性能和使用寿命。
三、金属表面处理与热处理加工的区别1. 目的不同：金属表面处理主要是为了改善表面性能，如耐腐蚀、耐磨等；而热处理加工旨在改善整体材料的力学性能，如硬度、强度等。
2. 方法不同：金属表面处理多采用化学处理、机械加工等方式，以在表面形成一层保护膜或改变表面状态；而热处理加工则通过加热、保温和冷却等工艺过程改变材料的组织结构和性能。
3. 范围不同：金属表面处理更偏向于表面的零部件加工和改良；热处理加工则涉及到整体材料的加工和性能提升。
四、个人观点及总结在金属加工领域，金属表面处理和热处理加工都扮演着十分重要的角色。
金属表面处理能够改善金属零件的表面性能，从而提高其使用寿命和稳定性；而热处理加工则能够提升整体材料的力学性能，使其在各种特殊条件下都能够保持优质的性能特性。
两者相辅相成，为金属加工领域的高质量发展提供了重要支撑。
在以后的工程实践中，我会更加注重金属材料的综合加工处理，同时加强对金属表面处理和热处理加工的深入学习和实践应用，以提高自己在金属加工领域的专业技能和水平。
热处理和表面处理
G（ G52： 高频淬火年后，回火 提高机件表面的硬度及耐磨性，而心部保持一定的韧性，使零件既耐磨又能 用高频电流零件表面加热 -急速冷却 至 HRC50~55） 承受冲击，常用来处理齿轮 S-C（ S0.5-C59: 渗碳层深度 0.5,淬 将零件在渗碳剂中加热 ,使渗入钢的 提高机件表面的硬度、耐磨性、抗拉强度等适用于低碳钢、中碳结构钢的中 火硬度 HRC56~62) 表面后 ,再淬火回火 ) 小型零件 D(D0.3-900:氮化深度 0.3,硬度大 将零件放入氨气中加热 ,使氨原子渗 提高机件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀能力，适用于合金钢、碳钢 于 HV850) 入钢表面 . 、铸铁件，如机床主轴、丝杆、重要液压元件中的零件 Q(Q59:氰化淬火后 ,回火至 HRC56~62) 钢件在碳、氮中加热 ,使碳、原子同 提高机件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性，用于要求硬度高、耐磨 时渗入钢表面 . 的中小型、薄片零件及刀具等 机件精加工前 ,加热到 100~150℃后 , 消除内应力，稳定机件形状和尺寸，常用于处理精密机件，如精密轴承、精 保温 5~20小时 -空气冷却 ,铸件可天 密丝杆等 然时效 (露天放一年以上 ) 将零件置于氧化剂内加热氧化 ,使表 防腐蚀、美化，如用于螺纹连接件 面形成一层氧化铁保护膜 用电解的方法 ,在钢件表面镀一层镍 防腐蚀、美化 用电解的方法 ,在钢件表面镀一层铬 提高表面硬度、耐磨性和耐蚀能力，也用于修复零件上磨损了的表面 检验材料经热处理后的机械性能—硬度 HB用于退火、正火、调质的零件及 铸件； HRC用于经淬火、回火及表面渗碳、渗氮等处理的零件； HV用于薄 层硬化零件常Fra bibliotek热处理和表面处理
名称
退火 正火 淬火 调质 高频淬火 渗碳淬火 氮化 氰化
热处理和表面处理名词解释
T 淬火后在450-650°进行高温回火，称为调质 T235 (调质至220-250HB)
名词
代号及标注示例ຫໍສະໝຸດ 说明应用退火Th
正火
Z
淬火
C
回火
回火
将钢件加热到合适的温度保温一段时间，然后缓慢 用来消除铸，锻，焊零件的内应力，降 冷却（一般在炉中冷却） 低硬度，以便于切削加工，细化金属晶 粒，改善组织，增加韧性 将钢件加热到临界温度以上30~50度，保温一段时 用来处理低碳和中碳结构钢及渗碳零 间，然后在空气中冷却 件，使其组织细化，增加强度和韧性， 减少内应力，改善切削性能 将钢件加热到临界温度以上某一温度，保温一段时 用来提高钢的硬度和强度极限，但淬火 间，然后在水，盐水或油中（个别材料在空气中） 会引起内应力使钢变脆，所以淬火后必 急速冷却，使其得到高硬度 须回火 回火是将淬硬的钢件加热到临界以下的某一温度， 用来消除淬火后的脆性和内应力，提高 保温一段时间，然后冷却到室温 钢的塑性和冲击韧性
用来使钢获得高的韧性和足够的强度。 重要的齿轮，轴及丝杆等零件必须调质 处理 使零件表面获得高硬度，而心部保持一 表 火焰淬火 H54（火焰淬火后， 定的韧性，既耐磨又能承受冲击。表面 回火至52-58HRC) 面 用火焰或高频电流将零件表面迅速加热至临界温度 淬火常用来处理齿轮等 淬 以上，急速冷却 火 高频淬火 G52（高频淬火后， 回火至50-55HRC S0.5-C59(渗碳层深 在渗碳剂中将钢件加热到900-950°，保温一定时 增强钢件的耐磨性能，表面强度，抗拉 渗碳淬火 0.5，淬火硬度56- 间，将渗碳入钢表面，深度约为0.5-2MM，在淬火 强度及疲劳极限，适用于低碳，中碳（C 62HRC) 后回火 ＜0.40%)结构钢的中小零件 D0.3-900（氮化深 氮化是在500-600度通入氮的炉子中加热，向钢的 增加钢件的耐磨性能，表面硬度，疲劳 度0.3，硬度大于 表面渗入氮原子的过程。氮化层为0.025-0.8mm， 极限及抗蚀能力适用于合金钢，碳钢， 氮化 850HV) 氮化时间需40-50小时 铸铁。如机床主轴，丝杆及在潮湿碱水 和燃烧气体介质的环境中工作的零件 Q59（氢化淬火后， 在820-860度炉内通入碳和氮，保温1-2小时，使钢 增加表面硬度，耐磨性，疲劳强度和耐 氢化 回火至56-62HRC) 件的表面同时渗入碳，氮原子，可获得0.2-0.5MM 蚀性。用于要求硬度高，耐磨的中小型 的氢化层 及薄片零件盒刀具等 低温回火后，精加工之前，加热到100-160度，保 使工件消除内应力，用于量具，精密丝 时效 时效处理 温10-40小时。对铸件也可用天然时效（放在露天 杠，床身导轨，床身等。 中一年以上） 将金属零件放在很浓的碱和氮化剂溶液中加热氧 防腐蚀，用于一般连接的标准件和其他 法蓝 法蓝或发黑 化，使金属表面形成一层氧化铁保护性薄膜。 电子类零件。 发黑 调质 HB(布氏硬度) 硬度 HRC(洛氏硬度） HV（维氏硬度） 用于退火，正火，调质的零件及铸件的 硬度检验 材料抵抗物体压入其表面的能力称“硬度”。根据 用于经淬火，回火及表面渗碳，渗碳后 测定方法的不同，可分为布氏硬度，洛氏硬度和维 的零件的硬度检验 氏硬度 用于薄层硬化零件的硬度检验
提高硬度的方法
提高硬度的方法提高硬度是指增加材料的硬度，使其更加耐磨、耐压、耐刮擦等。
在工程应用中，提高材料的硬度是非常重要的，可以有效提高材料的使用寿命和性能。
下面将介绍几种常见的提高硬度的方法。
1. 热处理。
热处理是通过加热和冷却来改变材料的结构和性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火等。
通过热处理，可以使材料的晶粒细化，晶格变得更加紧密，从而提高硬度。
此外，热处理还可以消除材料内部的应力，提高材料的强度和硬度。
2. 表面处理。
表面处理是指在材料表面形成一层硬度更高的保护层，以提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀层等。
这些方法可以在材料表面形成一层硬度更高的化合物或合金，从而提高材料的硬度和耐磨性。
3. 添加合金元素。
通过向材料中添加一定比例的合金元素，可以有效提高材料的硬度。
例如，向钢中添加碳元素可以形成碳化物，提高钢的硬度；向铝中添加硅、铜等元素可以形成硬度更高的合金，提高铝的硬度。
通过添加合金元素，可以改变材料的晶格结构，提高材料的硬度和强度。
4. 压力加工。
压力加工是通过对材料施加压力，改变其晶粒结构，从而提高材料的硬度。
常见的压力加工方法包括冷拔、轧制、锻造等。
通过压力加工，可以使材料内部的晶粒细化，形成位错和位错固溶体，从而提高材料的硬度和强度。
5. 精密加工。
精密加工是通过对材料进行精密加工，去除材料表面的缺陷和氧化层，从而提高材料的硬度。
常见的精密加工方法包括抛光、研磨、喷丸等。
通过精密加工，可以使材料表面更加光滑，减少表面缺陷和微观裂纹，从而提高材料的硬度和耐磨性。
综上所述，提高硬度的方法包括热处理、表面处理、添加合金元素、压力加工和精密加工等。
在实际工程应用中，可以根据材料的特性和要求选择合适的方法，以提高材料的硬度和性能，延长材料的使用寿命。
机械工程中的热处理和表面处理规范要求
机械工程中的热处理和表面处理规范要求机械工程是应用物理学、材料科学、机械设计与制造工艺等多学科知识的综合学科，热处理和表面处理作为其中重要的工艺环节，在确保机械零件性能和使用寿命方面起着至关重要的作用。
本文将介绍机械工程中的热处理和表面处理规范要求，以确保产品质量和工程安全。
一、热处理规范要求热处理是通过改变材料的组织结构和性能来满足特定需求的工艺过程。
机械工程中的热处理规范要求包括以下几个方面：1. 温度控制要求：热处理过程中需要严格控制加热和冷却温度。
对于不同的材料和零件，根据其热处理规范要求，在加热和冷却过程中需要准确控制温度的升降速度、保温时间等参数。
2. 等温规范要求：在进行淬火和回火等热处理过程中，需要根据材料的特性和工程要求，制定合适的等温保持时间和温度范围，以确保材料的显微组织达到预期的效果。
3. 淬透性规范要求：淬透性是指材料在淬火过程中的硬化能力。
根据材料的成分和淬火性能要求，制定适当的淬火介质、冷却速度和冷却介质温度等规范，以确保材料的淬透性满足工程要求。
4. 工艺检测要求：热处理过程中需要进行工艺检测，以验证热处理的效果和质量。
常用的工艺检测方法包括金相显微镜观察、硬度测试、冲击试验等，需要根据热处理规范要求进行定期检测和记录。
二、表面处理规范要求表面处理是通过改变材料表面的化学成分和物理性质来提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观性等工程要求。
机械工程中的表面处理规范要求主要包括以下几个方面：1. 表面清洁要求：在进行表面处理之前，需要对材料表面进行彻底的清洁，清除表面的油污、氧化皮、锈蚀等杂质，以确保处理后的质量和效果。
2. 处理方法规范要求：根据不同的工程要求和材料特性，选择合适的表面处理方法。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化、热喷涂等，需要根据规范要求选择材料、工艺参数和处理时间等。
3. 厚度控制要求：表面处理后的涂层或镀层的厚度要符合规范要求。
需要使用合适的测量方法和仪器，对处理后的材料进行厚度测量和检测，以确保涂层或镀层的质量和性能。
常用的热处理和表面处理常识
常用的热处理和表面处理常识1．退火:加热到临界温度以上30-50℃，保温一段时间，然后缓慢冷却（在炉子冷却）。
作用：消除热加工零件的内应力，细化晶粒，降低硬度，便于切削加工，消除冷加工零件的加工硬化现象，恢复塑性，以便于继续压力加工。
2．回火：将淬硬的钢件加热到临界温度以下的一定温度，保温一定时间，然后在空气或油中冷却。
作用：消除淬火钢的内应力及脆性，提高钢的塑性和冲击韧性以获得所需的性能。
3．正火：钢件加热到临界温度以上，保温一段时间然后在空气中冷却，冷却速度比退火快。
作用：增强强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。
4．淬火：钢件加热到临界温度以上，保温一段时间，再在冷却水．油或盐水中急速冷却。
作用：提高硬度．强度及耐磨性，由于淬火后钢件内应力很大，钢变脆，易变形开裂，应及时回火。
5．调质：淬火后高温回火称为调质（处理）。
作用：提高强度．韧性。
6．表面淬火：用火焰或高频电流将零件表面迅速加热到临界温度以上，急速冷却。
适用：低碳钢或低合金钢。
7．渗碳：在渗碳剂中将加热到900-950℃，停留一定时间，将碳原子渗入钢表面，深度约0.5-2㎜，再淬火后回火。
适用：低碳非淬火钢。
8．渗氮：在500-600℃通入的炉子内加热，向钢的表面渗入氮原子，氮化层为0.025-0.8㎜, 氮化时间需40-50小时。
适用：含铬.铂.铝等合金钢。
9．碳氮共渗：在820-860℃炉内通入碳.氮保温1-2小时，使钢件的表面同时渗入碳.氮原子，可得到0.2-0.5㎜的硬化层。
适用：碳素钢.合金结构钢以及高速钢。
10．时效处理：A.自然时效：铸件在露天中长期存放半年到一年；B.人工时效：铸件加热到200℃左右，保温10-20小时或更长时间。
适用：机床床身等大型铸件。
11．发蓝发黑：将零件放在浓的碱或氧化剂溶液中加热氧化，使表面形成一层氧化铁组成的薄膜。
适用：常用的紧固件等。
热处理在表面处理中的作用
热处理在表面处理中的作用热处理是一种常用的金属材料加工方法，在表面处理领域中起着重要的作用。
通过在一定温度范围内对金属材料进行加热、保温和冷却的过程，热处理可以调整金属的结构和性能，以满足不同应用需求。
本文将探讨热处理在表面处理中的作用，并介绍常见的热处理方法及其应用。
一、硬化处理硬化是一种热处理方法，通过加热金属到适当温度，然后迅速冷却以增加材料的硬度。
硬化处理可以在金属表面形成致密的薄层，提高材料的耐磨性和抗腐蚀性。
硬化处理常用于钢材制品的生产，如汽车零部件、刀具和轴承等。
通过硬化处理，这些制品可以具备更好的使用寿命和性能。
二、淬火处理淬火是一种通过快速冷却来改善金属材料硬度和强度的热处理方法。
淬火主要适用于碳钢和合金钢等材料。
淬火过程中，将金属加热到临界温度，并迅速浸入冷却介质中，如油、水或盐水等。
这样可以使金属快速冷却，形成马氏体或贝氏体组织，从而提高材料的硬度和抗拉强度。
淬火处理常用于制造刀具、钢轨和汽车传动零部件等领域。
三、回火处理回火是淬火后进行的一种热处理方法，目的是通过对已淬火材料进行加热和保温，消除淬火应力，减轻脆性并提高韧性。
回火也可以调整材料的硬度和强度，使其达到应用要求。
回火温度和时间的选择根据具体的材料和要求而定。
回火处理通常应用于制造刀具、弹簧和螺栓等产品。
四、时效处理时效处理是一种针对合金材料的热处理方法。
通过加热材料到一定温度并保持一定时间，再进行适当的冷却，可以改变合金材料的组织结构和性能。
时效处理主要用于铝合金和镁合金等材料。
时效处理可以提高合金的强度和耐磨性，增加材料的抗拉和抗腐蚀性能。
这些特性使时效处理广泛应用于航天、汽车和船舶等重要领域。
五、表面渗碳处理表面渗碳是一种常用的表面处理方法，通过加热含有充足碳源的金属材料，使碳原子渗入材料的表面，形成一定深度的高碳化层。
表面渗碳可以提高材料的硬度和耐磨性，改善材料的表面质量。
表面渗碳常用于制造传动齿轮、轴承和机械零件等。
机械工程中的热处理与表面处理规范要求
机械工程中的热处理与表面处理规范要求热处理和表面处理是机械工程领域中非常重要的工艺，它们能够改善材料的力学性能、抗腐蚀性能和使用寿命。
为了确保热处理和表面处理的效果，提高产品质量，机械工程中有一些规范要求需要遵守。
本文将详细介绍机械工程中热处理与表面处理的规范要求。
一、热处理规范要求1. 温度控制要求：在进行热处理过程中，温度是一个非常重要的参数。
温度控制的要求通常由产品的材料和热处理方法决定。
例如，对于低碳钢，常见的淬火温度要求为800-900℃；对于高碳钢，淬火温度要求一般在780-850℃之间。
同时，温度控制的精度也是需要考虑的因素，一般要求精度在±5℃以内。
2. 保温时间要求：保温时间是保证材料充分相变的重要因素。
不同材料和要求有不同的保温时间要求。
一般情况下，保温时间要求在30分钟至2小时之间。
需要注意的是，过长的保温时间会造成能量浪费和产生不必要的成本。
3. 冷却速度要求：冷却速度也是热处理中需要关注的因素之一。
根据材料和要求的不同，冷却速度要求也会有所差异。
例如，对于一些高碳钢的淬火工艺来说，需要快速冷却以获得较好的硬度和强度。
4. 热处理设备要求：进行热处理时，需要使用专门的热处理设备，如炉子、加热元件等。
这些设备需要符合相关的安全和环保要求，保证操作人员的安全和产品质量的稳定。
二、表面处理规范要求1. 表面粗糙度要求：表面粗糙度对于很多机械零件的功能性能和外观质量都有很大影响。
根据不同的应用场景和产品要求，表面粗糙度要求也有所不同。
一般来说，机械工程中表面粗糙度一般要求在Ra 0.4-6.3µm之间。
2. 表面清洁度要求：在进行表面处理之前，必须确保材料表面的清洁度。
表面清洁度的要求通常由应用和处理方法决定。
例如，在电镀过程中，需要清除材料表面的油污、氧化物等杂质，以保证镀层的附着力和光洁度。
3. 表面处理方法要求：不同的表面处理方法对于产品的性能和外观有不同的影响。
常用材料热处理表面处理
常用材料热处理表面处理1. 引言1.1 热处理的概念热处理是指通过对金属材料进行加热和冷却过程，以改变其结构和性能的方法。
热处理是金属材料加工中非常重要的一环，可以显著提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能，同时也可以改善材料的加工性能和使用寿命。
热处理的原理是通过控制材料的组织结构来控制材料的性能，通过调整材料的晶粒大小、分布和相变来实现这一目的。
在实际生产中，热处理通常包括退火、正火、淬火和回火等工艺，每种工艺都有不同的加热温度、保温时间和冷却速度要求，以实现不同的材料性能要求。
热处理过程中需要严格控制各个参数，以确保获得理想的材料性能。
热处理不仅可以提高材料的整体性能，还可以为表面处理提供基础。
表面处理是指通过改变材料表面的化学、物理性质来增强其表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能的方法。
热处理和表面处理往往结合应用，共同提升材料的整体性能。
在工程领域中，热处理和表面处理被广泛应用于各种金属制品的生产和加工过程中。
1.2 表面处理的重要性表面处理作为热处理的重要环节之一，在材料加工领域扮演着至关重要的角色。
通过表面处理，可以改善材料的表面性能，增强其耐磨、耐腐蚀、耐疲劳等性能，延长材料的使用寿命。
表面处理还可以提高材料的工艺加工性能，使其更易加工、更具韧性。
表面处理还可以美化材料的外观，提升产品的市场竞争力。
在今天日益激烈的市场竞争中，产品质量和性能要求越来越高，而表面处理正是满足这些要求的关键技术之一。
通过合理选择表面处理方法，可以使产品具有更好的耐用性和功能性，从而提高产品的附加值和市场竞争力。
表面处理不仅是材料加工领域中的一个重要环节，更是现代制造业中不可或缺的一部分。
通过对表面处理的深入研究和应用，可以进一步推动材料加工技术的发展，推动产品质量的提升，推动整个行业的进步和发展。
2. 正文2.1 热处理常用材料热处理常用材料包括钢、铝、铜、镍等金属材料以及塑料、陶瓷等非金属材料。
钢是最常见的热处理材料之一，通过控制加热和冷却过程可以改变钢的组织和性能，使其具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性。
常用热处理和表面处理的方法
常用表面处理及热处理
1. 表面处理和热处理方法
a. 通过表面处理提高表面层硬度, 或在表面行成耐磨及耐蚀的合金或化合物, 不改变
原有物质性质, 但用另一表面取代原有表面.
b. 以下为三种常见的表面涂覆方法:
1. 热喷涂(熔射): 将喷涂材料熔融, 通过高速气流/火焰流/等离子焰流使其雾化,
喷射在基体表面上形成覆盖层.
涂层材料和基体材料非常广泛, 金属及其合金/塑料/陶瓷/及复合材料均可.
2. 电镀: 相当经济地给基体材料镀上多种金属. 镀层厚度易控制, 基体材料不加热,
热变形小.
3. 沉积法: 依靠有机金属化合物的分解, 环境与基体表面间热力学的势差或真空中
蒸气凝聚行成薄的覆盖层.
可以准确控制覆盖层的厚度和成分, 可以形成复合(多层)覆盖层.
c. 根据热处理的温度要求分为: 高温处理, 温度约800°C以上(淬火/正火)
低温处理, 温度在150°C~720°C之间(回火/退火)
备注: 括号内数值为淬火后一般可达硬度
2.
3.
备注: 金属表面处理防腐蚀另有发黑处理.。
金属热处理及表面处理工艺
一、热处理工艺简解1、退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50°C或Acl+30~50°C或Acl以下的温度（能够查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备：3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料；2.通常在毛坯状况进行退火。
2、正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50"C,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能：2.细化晶粒，改进力学功能，为下步工序做准备：3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：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。
关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件，也可作为最终热处理。
关于通常中、高合金钢，空冷可致使彻底或部分淬火，因而不能作为最终热处理工序。
3、淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Acl以上，保温-段吋刻，然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。
意图：淬火通常是为了得到高硬度的马氏体安排，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-•均匀的奥氏体安排，以进步耐磨性和耐蚀性。
运用关键：1.通常用于含碳量大于百分Z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，但一起会构成很大的内应力，下降钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。
4、回火操作方法：将淬火后的钢件从头加热到Acl以下某■温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。
意图：1.下降或消除淬火后的内应力，削减工件的变形和开裂；2.调整硬度，进步塑性和耐性，取得作业所需求的力学功能；3.安稳工件尺度。
运用关键：1.坚持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在坚持必定韧度的条件下进步钢的弹性和屈从强度时用中温回火：以坚持高的冲击韧度和塑性为主，又有满足的强度时用高温回火：2.通常钢尽量防止在230-280 °C ＞不锈钢在400~450°C 之间回火，因为这时会发生一次回火脆性。
机械工程中的热处理与表面处理技术
机械工程中的热处理与表面处理技术热处理和表面处理是机械工程中常用的两种技术，它们在提高材料性能、延长零件使用寿命、改善零件表面质量等方面发挥着重要的作用。
本文将从热处理和表面处理的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。
热处理是指通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
退火可以消除材料内部应力，改善塑性和韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使材料迅速冷却，产生高硬度和高强度的组织；回火可以降低淬火后的脆性，提高材料的韧性。
通过选择不同的热处理方法和工艺参数，可以获得适合不同工程要求的材料性能。
表面处理是指对材料表面进行改性的工艺，常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、氮化等。
电镀是将金属离子沉积在被处理材料的表面，形成一层金属保护层，提高材料的耐腐蚀性和外观质量；喷涂是将涂料喷涂在材料表面，形成一层保护膜，提高材料的耐磨性和耐蚀性；氮化是将材料表面暴露在氮气环境中，通过化学反应形成一层氮化层，提高材料的硬度和耐磨性。
表面处理可以改善材料的表面质量，增加材料的使用寿命。
热处理和表面处理技术在机械工程中有着广泛的应用。
在制造过程中，通过合理的热处理工艺可以改善材料的加工性能，降低加工难度；通过表面处理可以提高零件的耐磨性、耐蚀性和外观质量。
在使用过程中，通过热处理可以提高零件的强度和韧性，延长零件的使用寿命；通过表面处理可以改善零件的摩擦性能，减少能量损失。
热处理和表面处理技术在航空航天、汽车制造、机械制造等领域都有着重要的应用。
未来，随着科技的不断进步，热处理和表面处理技术也将不断发展。
一方面，热处理技术将更加精细化、智能化，通过模拟和仿真技术，优化热处理工艺参数，实现材料性能的精确控制。
另一方面，表面处理技术将更加环保、高效，开发出更多新型的表面处理方法和材料，提高表面处理的效果和工艺的可持续性。
同时，热处理和表面处理技术也将与其他领域的技术相结合，如材料科学、计算机科学等，共同推动机械工程的发展。
标准件的热处理及表面处理方式
第六章热处理一、热处理方式：根据对象及目的不同可选用不同热处理方式。
调质钢：淬火后高温回火（500-650℃）弹簧钢：淬火后中温回火（420-520℃）渗碳钢：渗碳后淬火再低温回火（150-250℃）低碳和中碳（合金）钢淬成马氏体后，随回火温度的升高，其一般规律是强度下降，而塑性、韧性上升。
但由于低、中碳钢中含碳量不同，回火温度对其影响程度不同。
所以为了获得良好的综合机械性能，可分别采取以下途径：（1）、选取低碳（合金）钢，淬火后进行低温250℃以下回火，以获得低碳马氏体。
为了提高这类钢的表面耐磨性，只有提高各面层的含碳量，即进行表面渗碳，一般称为渗碳结构钢。
（2）、采取含碳较高的中碳钢，淬火后进行高温（500-650℃）回火（即所谓调质处理），使其能在高塑性情况下，保持足够的强度，一般称这类钢为调质钢。
如果希望获得高强度，而宁肯降低塑性及韧性，对含碳量较低的含金调质可采取低温回火，则得到所谓“超高强度钢”。
（3）、含碳量介于中碳和高碳之间的钢种（如60，70钢）以及一些高碳钢（如80，90钢），如果用于制造弹簧，为了保证高的弹性极限、屈服极限和疲劳极限，则采用淬火后中温回火。
二、作业流程：(一)、调质钢：退火（珠光体型钢）1、预热处理：正火高温回火（马氏体型钢）（1）、正火目的是细化晶粒，减少组织中的带状程度，并调整好硬度，便于机械加工，正火后，钢材具有等轴状细晶粒。
2、淬火：将钢体加热到850℃左右进行淬火，淬火介质可根据钢件尺寸大小和该钢的淬透性加以选择，一般可选择水或油甚至空气淬火。
处于淬火状态的钢，塑性低，内应力大。
3、回火：（1）、为使钢材具有高塑性、韧性和适当的强度，钢材在400-500℃左右进行高温回火，对回火脆性敏感性较大的钢，回火后必须迅速冷却，抑制回火脆性的发生。
（2）、若要求零件具有特别高的强度，则在200℃左右回火，得到中碳回火马氏体组织。
（二）、弹簧钢：1、淬火：于830-870℃进行油淬火。
常用热处理和表面处理的方法
2-03常用表面处理及热处理
1.表面处理和热处理方法
a.通过表面处理提高表面层硬度,或在表面行成耐磨及耐蚀的合金或化合物,不改变原有物质性质,
但用另一表面取代原有表面.
b.以下为三种常见的表面涂覆方法:
1.热喷涂(熔射):将喷涂材料熔融,通过高速气流/火焰流/等离子焰流使其雾化,喷射在基体表面上
形成覆盖层.
. 3.
c.
常用淬火后最高硬度(表二)
备注:括号内数值为淬火后一般可达硬度2.金属表面层热处理及应用(硬度/耐磨)
3.
备注:金属表面处理防腐蚀另有发黑处理.。
机械设计基础机械设计中的热处理与表面处理
机械设计基础机械设计中的热处理与表面处理机械设计基础：机械设计中的热处理与表面处理在机械设计领域中，热处理和表面处理被广泛应用于提高金属零件的性能和使用寿命。
本文将探讨机械设计中的热处理和表面处理技术及其应用。
一、热处理技术1.1 固溶处理固溶处理是指将金属零件加热至固溶温度，使固溶体内的各种元素充分溶解，然后快速冷却。
该处理方法可以提高金属的韧性和强度，常用于合金材料的处理。
1.2 淬火处理淬火是指将金属零件加热至临界温度，然后迅速冷却，使组织发生相变。
淬火可以增加金属的硬度和强度，但会降低韧性。
因此，在设计机械零件时需要合理选择淬火工艺和温度，以平衡硬度和韧性的要求。
1.3 回火处理回火是指将已经淬火的金属零件重新加热至一定温度，然后经过适当时间的保温和冷却。
回火处理可以消除淬火时产生的残余应力，并提高金属的韧性。
此外，回火还可以使金属的组织更加稳定，减少变形和开裂的风险。
二、表面处理技术2.1 镀层处理镀层处理是指通过将金属零件放入特定溶液中，利用电化学原理在金属表面镀上一层金属或合金层。
镀层可以改善金属零件的抗腐蚀性能、硬度和装饰效果。
在机械设计中，镀层处理常用于防腐、改善摩擦性能和增加电导率等方面。
2.2 涂层处理涂层处理是指将特定的涂料涂覆在金属零件表面，形成保护层。
涂层可以防止金属零件与外界环境的接触，防止腐蚀和磨损。
随着科学技术的发展，涂层材料和工艺不断改进，涂层处理在机械设计领域的应用越来越广泛。
2.3 气体渗碳处理气体渗碳处理是将金属零件置于含有渗碳气体的高温环境中，使其表面通过渗碳作用形成高碳含量的层。
这种处理方法可以显著提高金属零件的硬度和耐磨性能。
气体渗碳处理因其高效、环保的特点，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
三、热处理与表面处理在机械设计中的应用3.1 提高零件强度和硬度通过热处理和表面处理，可以使金属零件的强度和硬度大幅提高，以满足机械设备对于强度和耐磨性的要求。
金属热处理及表面处理
400MPa (100HB)
0
ak
0.4
0.8
C%
y
d 1.2
20% 8J/cm2
4、常用热处理工艺
常用热处理工艺可分为普通热处理和表面热处理 两大类:
a.普通热处理包括退火、正火、淬火和回火。 b.表面热处理包括表面淬火、渗碳、渗氮和碳氮
共渗等。渗碳、渗氮和碳氮共渗又叫化学热处 理。
1）退火
退火是将钢件加热，保温后以极缓慢的 速度冷却的一种热处理工艺。
3.2 金属的表面处理
3.2.1表面防护
为防止金属腐蚀而采用各种方法叫金属表 面防护。常用的金属表面防护方法有表面 涂层和表面转化膜工艺。
3.2.2 金属的表面改性 金属的表面改性也称表面优化，就是借助 于离子束、激光、等离子体等新技术手段， 改变材料表面及近表面的组分、结构与性 质，
（1）电镀Electroplate
1. 物理气相沉积（PVD)
（1）蒸发镀膜 （2）溅射 （3）离子镀
2. 化学气相沉积（CVD)
（1）蒸发镀膜
蒸发镀膜通常是在真空 中进行，例如图3-21所 示的真空蒸镀。将零件 和涂层材料同时放在钟 罩形的真空室内，涂层 材料受热蒸发，蒸发出 的分子或原子在自由行 程内与受镀零件表面相 遇，不断凝结成膜。
（1）钢的氧化处理Black oxide
钢在加热的硝酸钠、氢氧化钠水溶液中氧化处理。 钢氧化处理后零件表面上能生成保护性磁性氧化
铁（Fe3O4）和氧化亚铁 膜。膜的颜色一般呈黑 色和蓝黑色。又称发兰或发黑。膜层的厚度约为 0.6～1.5 微米，因此氧化处理不影响零件的精 度。发兰后的零件再进行浸油和其他填充处理， 能进一步提高膜层的耐蚀性和润滑能力。
表面处理 热处理
表面处理热处理表面处理是工业生产过程中重要的一环。
它是指在材料表面进行化学或物理处理，以改善材料表面的性质，使其达到一定的要求。
表面处理的方法很多，包括热处理、化学处理、电化学处理、机械处理等等。
其中，热处理是一种常见的表面处理方法。
热处理是指对金属材料进行加热处理，在一定的温度下通过变化结构和形态，使材料的物理性质、化学性质、组织结构等发生变化，以达到改善材料性能和使用寿命的目的。
热处理一般分为热处理和淬火两种方式，下面我们分别介绍。
热处理热处理是指将金属材料加热到一定温度下恒温保持一段时间，然后逐渐冷却的加工方法。
热处理可以改进材料的物理性质，提高强度、韧性、硬度、耐磨性、高温应变能力等。
除此之外，热处理还可以消除金属中的内部应力，提高材料的稳定性。
热处理分为多种类型，通常根据实现的目标分类，其中常见的热处理类型包括退火、正火、淬火、回火等。
（1）退火：将材料加热到一定温度，让材料发生晶粒的生长，减少悬孤、空洞等缺陷，提高材料的塑性和韧性。
（2）正火：是将材料加热至高于临界温度，然后冷却至室温。
正火可以使材料硬度、强度等性质得到提高，是加强材料的一种方式。
（3）淬火：把高温的金属件急冷，使其快速冷却。
淬火可以增加材料的硬度，但会减少其韧性。
因此，在淬火后，还需要进行回火处理，以平衡它们的硬度和韧性。
（4）回火：将已经淬火的材料稍微加热，一定时间后冷却。
回火的主要作用是提高材料的韧性和稳定性，以免出现过度硬化和脆性断裂等问题。
淬火淬火是将钢材加热至适当温度，然后快速冷却至室温的加工方式。
淬火可以提高钢材的强度和硬度，但也会使其脆性增加。
因此，淬火后的钢材需要进行回火处理，以增加其韧性和稳定性。
淬火的方式有很多，分为水淬、油淬、空气淬等。
其中，水淬速度最快，效果最好，但是也最容易导致裂纹。
油淬速度比水淬慢，但效果也很不错，同时油淬还有防止表面氧化的作用。
空气淬速度最慢，但是也最安全，可以避免裂纹，但效果比较差。
机械设计基础学习如何进行机械零件的热处理与表面处理
机械设计基础学习如何进行机械零件的热处理与表面处理机械设计作为一门重要的学科，涉及到机械零件的设计和制造过程。
在机械零件的制造过程中，热处理和表面处理是不可或缺的步骤。
本文将介绍机械零件热处理和表面处理的基本知识，并阐述如何进行这两个过程。
一、机械零件热处理的基本知识1. 热处理的定义热处理是通过加热和冷却的方式，改变材料的物理和化学性质，以提高其硬度、强度、耐腐蚀性和耐磨损性等性能的工艺过程。
热处理可以使机械零件具有更好的使用性能。
2. 热处理的分类热处理根据材料的组织状态不同，可以分为退火、正火、淬火、回火等不同的处理方法。
每种处理方式都有不同的目的和效果。
3. 热处理的步骤一般情况下，热处理包括预热、加热、保温、冷却和清洗等步骤。
每个步骤的温度和时间都需要严格控制，以确保零件能够获得理想的性能。
4. 热处理中的注意事项在进行热处理过程中，需要注意材料的选择、加热设备的选择和温度控制、保温时间等因素。
同时，还需要考虑热处理后的尺寸变化和应力变化对零件的影响。
二、机械零件表面处理的基本知识1. 表面处理的定义表面处理是通过对机械零件表面进行化学、电化学、物理等方法的处理，以改善其表面性能的工艺过程。
表面处理可以提高零件的耐蚀性、耐磨性、外观质量等性能。
2. 表面处理的分类表面处理根据处理方法的不同，可以分为化学处理、电化学处理、热处理、机械处理等不同的方式。
每种处理方式都有其适用的材料和效果。
3. 表面处理的步骤一般情况下，表面处理包括清洗、腐蚀、溶解、电镀、喷涂等步骤。
每个步骤的操作方法和条件都需要根据不同的材料和要求来确定。
4. 表面处理中的注意事项在进行表面处理过程中，需要注意处理液的配比、温度、浸泡时间等因素。
同时，还需要考虑处理后的表面质量和附着力对零件的影响。
三、机械零件热处理与表面处理的实践1. 实验准备在进行机械零件热处理和表面处理之前，首先需要进行实验准备工作。
包括选择合适的材料和处理方法、准备相应的设备和试剂、了解处理过程中的注意事项等。
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热处理与表面处理
1、概述
将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。
按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和表面热处理三种。
1.1热处理的工艺特点和处理目的
（1）一般热处理
2）具体材料的热处理温度和所得到的硬度，这里不一一例举，可参见有关热处理的专业手册，或机械加工工艺手册的热处理章节。
（2）化学热处理
将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面的工艺，称化学热处理。
如：渗碳和渗氮。
（3）表面热处理
快速加热工件，使表面组织迅速相变，转变成奥氏体，经淬火冷却，使表面淬硬而心部
1.2热处理对钢铁材料地切削加工性能的影响
（1）复杂性：①工艺类别
②装备水平
③刀具结构
④选择的工艺参数
⑤冷却液性能
（2）规律性：降低材料硬度、均匀组织，提高切削脆性是改善材料加工性能的重要措施。
2、热处理变形
工件的热处理变形产生于外力的作用和内应力状态的变化。
外力是指工件在热处理加热过程中由于自重、摆放方法不当或其他外部加载的力量。
内应力是指工件在热处理过程中，由于热胀冷缩和组织转变不均匀性引起的工件内部应力。
不同部位热胀冷缩的不均匀性所产生的内应力称为热应力，组织转变不均匀性产生的内应力称为组织应力。
无论是外力或是内应力，都要引起工件的变形。
当应力超过材料的屈服点时，就会产生塑性变形或称永久变形。
2.1变形的类型
三种：即体积、形状和翘曲变形。
而具体到一个工件上，往往显示出三种类型的综合交叉形式。
3、金属表面处理
表面处理一般指化学处理、电化学处理、物理处理及机械处理等方法，通过使用金属表面生成一层金属或非金属覆盖层，用以提高金属工件的防蚀、装饰、耐磨或其他功能。
3.1电镀是一种在工件表面通过电沉积的方法生成金属覆盖层，使获得装饰、防腐及某些特殊性能的工艺方法。
3.3化学镀
化学镀是借助于溶液中的还原剂使金属离子被还原成金属状态，并沉积在工件表面上的一种镀覆方法，其优点是任何外形复杂的工件都可获得厚度均匀的镀层、镀层改密、孔隙小，并有较高的硬度，常用的有化学镀铜和化学镀镍。
化学镀的类别和用途。