热处理工艺ppt课件
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钢的热处理工艺淬火(精品值得参考)课件
THANKS
淬火时间
淬火时间过短或过长都会影响淬火效果，需要根据实际情况进行调整。
淬火介质与冷却方式
淬火介质
淬火介质的冷却能力、化学成分和杂质含量都会影响淬火效果。
冷却方式
采用不同的冷却方式（如油冷、水冷、空冷等）会影响钢的硬度和组织结构，进而影响其力学性能。
05 淬火工艺的优化与创新
新型淬火介质的研究与应用
总结词
新型淬火介质具有更高的冷却速度和更 佳的淬火效果，能够提高钢的硬度和强 度，降低淬火变形和开裂的风险。
VS
详细描述
随着科技的发展，新型淬火介质不断涌现， 如聚合物淬火介质、纳米流体淬火介质等。 这些新型淬火介质具有优异的热物理性能， 能够提供更快的冷却速度和更均匀的冷却 效果，从而提高钢的硬度和强度。
高碳钢的淬火工艺应用
高碳钢是一种碳含量较高的钢材，通常用于制造需要高硬度和耐磨性的 工具和零件。淬火工艺对于高碳钢的性能至关重要，可以提高其硬度和 耐磨性。
在高碳钢的淬火工艺中，通常采用油淬或水淬的方法。油淬是将钢材加 热到高温后迅速放入油中冷却，水淬则是将钢材加热到高温后迅速放入
水中冷却。不同的淬火方法会对钢材的性能产生影响。
钢的热处理工艺淬火(精 品值得参考)课件
• 淬火工艺简介
目 录
• 淬火工艺流程 • 淬火效果的影响因素 • 淬火工艺的优化与创新 • 淬火工艺的实际应用案例
01 淬火工艺简介
淬火的定义与目的
淬火定义
淬火是一种金属热处理工艺，通 过快速冷却的方法使金属获得高 硬度、高耐磨性和高强度等特性。
淬火目的
去除工件表面的油污、锈 迹和杂质，确保工件干净。
矫直工件
对工件进行矫直，确保其 形状和尺寸符合要求。
钢的热处理及工艺课件(PPT 44页)
B上 HRC40－45
B下 HRC50－60
Mf（M终了线）
时间/s
马氏体型
贝氏体型
珠你体型
三种组织转变 返回
1、P区：A分解为F和Cm相间的片层状组织，是靠Fe与C原子长距离扩散迁移，F 和Cm交替形核长大而形成的；随温度的降低，加大，过冷A稳定性 变小，孕育期变短，P的片间距变小，组织变细； A1650ºC 为珠光体P；d=0.6-1微米
A晶1、粒A的起长始大晶是粒一度自：发一过般程较：小曲，折难晶于界测变量为，平但直通晶过界快，速大晶粒 吞并小晶短粒时。加热可获得细晶粒，对热处理工艺有重要意义。
凡是影响A过程的因素均影响A晶粒的长大： 如2加、影热A响实温钢际度的晶T；组粒织度性：能是，在具具有体重条要件的下实的际晶意粒义大。小，直接 加热速度v：越快，A的形成温度越高； 保3温、3时A－本间8h质τ）：晶所长粒获。度得。：的。是A。在晶。规粒。定大。的小短加，。热它。条表。件示。下了。（A。晶9。3粒0±在1高0C， 未溶温碳时化长物大对的晶倾界向推。移1的~4阻级碍为作本用质：粗晶粒钢；5~8级为 合金本元质素细除晶M粒n、钢P。外（一见般图均2有-62阻所碍示作）用；
1、A成分的影响(1)含碳量对C曲线的影响； (2)合金元素对C曲线的影响： 改变位置：大多数会延缓过冷A的分解，使C曲线右移； 改变形状：使P区与B区分开（b及d）。甚至P区消失（如c）。
2、A状态的影响（A晶粒度—细，则左移；组织不均匀—左移；T等） 加热温度和保温时间： 提高T或延长保温时间， 使A成分更为均匀，且 由于A晶粒的长大，晶 界面积减少，不利于A 晶粒的形核与长大，因 此提高了A的稳定性， 使C曲线右移。
转变终了线
4——T+M；
钢的热处理工艺教学课件
02
钢的热处理工艺原理
钢的加热过程
钢的加热过程是热处理工 艺中的重要环节，通过加 热使钢的内部组织发生变 化，以达到所需的性能要求。
加热过程中，钢的奥氏体 化过程是关键，需要控制 加热温度、时间和介质， 以确保奥氏体晶粒度的均 匀和适宜。
加热过程中还需注意防止 氧化和脱碳现象，以保持 钢材的表面质量。
02
热处理是一种重要的金属加工工 艺，广泛应用于各种金属材料， 如钢铁、铝合金、铜合金等。
热处理的重要性
提高材料的机械性能
通过热处理可以改变金属 材料的内部组织结构，提 高其硬度和强度，从而提
高材料的机械性能。
保证材料质量
热处理可以消除金属材料 在加工过程中产生的内应 力，提高其稳定性和耐久
性，保证材料质量。
钢的相变过程
钢的相变是指在热处理过程中，随着温度的变化，钢内部的组织结构发生变化的过程。
在相变过程中，奥氏体转变为铁素体和渗碳体的混合物，这个过程对钢的性能产生 重要影响。
相变过程需要精确控制温度和时间，以获得理想的组织结构和性能。了解和掌握相 变过程对于制定合理的热处理工艺具有重要意义。
03
钢的热处理工艺流程
空冷室
利用自然对流冷却原理，将钢件放置在室 内自然冷却。
流态化冷却装置
利用流态化原理，通过循环流动的冷却介 质实现快速冷却。
辅助设备
搬运设备
如起重机、输送带等，用 于在各工艺环节间移动钢 件。
装料机
用于将钢件自动装入加热 炉或冷却设备中。
测温仪和控温系统
用于监测和控制加热炉和 冷却设备的温度。
气氛控制装置
铸钢热处理工艺分类 根据加热温度和冷却方式的不同，铸钢热处理工 艺可分为退火、正火、淬火和回火等类型。
单片热处理工艺RTP课件
加热设备
01
02
03
电阻炉
利用电流通过电阻体产生 热量来加热工件，具有温 度控制精确、炉温均匀等 优点。
感应炉
利用交变磁场在工件中产 生感应电流，使工件加热 ，具有加热速度快、效率 高等特点。
微波加热炉
利用微波的能量使工件内 部产生热量，具有加热均 匀、速度快、节能环保等 优点。
冷却设备
自然冷却
CHAPTER
热处理原理
热处理是通过加热和冷却金属来改变其物理和机 械性能的过程。
热处理可以提高金属的强度、硬度、耐腐蚀性和 疲劳强度等。
热处理工艺可以分为退火、正火、淬火和回火等 。
化学反应原理
在热处理过程中，金属与周围 介质发生化学反应，形成氧化 物、硫化物等。
这些化合物会影响金属的性能 ，如降低耐腐蚀性和机械强度 。
02
用于控制加热和冷却过程中的气氛，如氮气、氩气等保护气体
。
检测与控制系统
03
用于监测和控制热处理过程中的温度、时间、气氛等工艺参数
，保证工艺的稳定性和可靠性。
05 单片热处理工艺优化
CHAPTER
工艺参数优化
温度控制
精确控制热处理过程中的温度，避免温度过高或过低对材料性能 的影响。
时间控制
合理设定热处理时间，确保材料充分吸收热量并完成相变。
时间参数
加热时间
指材料从室温加热到所需温度所需要 的时间，它对热处理的效率和产品质 量有重要影响。
保温时间
指材料在所需温度下保持的时间，它 决定了材料在热处理过程中能否充分 地进行物理和化学变化。
冷却时间
指材料从最高温度冷却到室温所需要 的时间，它对产品的组织和性能有重 要影响。
钢的表面热处理ppt课件
• 碳素工具钢、渗碳钢、轴承钢、高速工具钢、铸铁、硬质合 金等材料均可进行气相沉积。
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19
（2）物理气相沉积（PVD）
• 通过蒸发或辉光放电、弧光放电、溅射等物理方法提供原 子、离子，使之在工件表面沉积形成薄膜的工艺。
• 方法：蒸镀、溅射沉积、磁控溅射、离子束沉积等。
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20
• 渗氮前零件须经调质处理，获得回火索氏体组织，以提高 心部的性能。渗氮后不需再热处理。
• 渗氮用于耐磨性和精度要求高的精密零件或承受交变载荷 以及要求耐热、耐蚀、耐磨的零件的重要零件。
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15
（3）碳氮共渗技术
• 两种方法：一种是以渗碳为主碳氮共渗，另一种是以渗氮为 主的软氮化。
1）以渗碳为主的碳氮共渗 • 目的：提高工件表面的硬度和耐磨性。 • 碳氮共渗后要进行淬火、低温回火。共渗层表面组织为回火
马氏体、粒状碳氮化合物。渗层深度0.3～0.8 mm。
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16
碳氮共渗用钢：低碳或中碳钢、低合金钢及合金钢。
• 特点：具有温度低、时间短、变形小、硬度高、耐磨性好 、生产率高等优点。用于机床和汽车上的各种齿轮、蜗轮 、蜗杆和轴类等零件。
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17
（4）渗铝、渗铬、渗硼化学热处理
热处理工艺的应用
热处理技术条件是指对零件采用的热处理方法以及所应达到的
性能要求的技术性的文件。具体应根据零件性能要求，在零件 图样上标出，内容包括最终热处理方法（如调质、淬火、回火、 渗碳等）以及应达到的力学性能判据等，作为热处理生产及检 验时的依据。力学性能通常只标出硬度值，且有一定误差范围， 如弹簧淬火回火硬度45～50HRC。
• 不仅改变了钢表面的组织，而且表面层的化学成分也发生 了变化，因而能更有效地改变零件表层的性能。
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19
（2）物理气相沉积（PVD）
• 通过蒸发或辉光放电、弧光放电、溅射等物理方法提供原 子、离子，使之在工件表面沉积形成薄膜的工艺。
• 方法：蒸镀、溅射沉积、磁控溅射、离子束沉积等。
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20
• 渗氮前零件须经调质处理，获得回火索氏体组织，以提高 心部的性能。渗氮后不需再热处理。
• 渗氮用于耐磨性和精度要求高的精密零件或承受交变载荷 以及要求耐热、耐蚀、耐磨的零件的重要零件。
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15
（3）碳氮共渗技术
• 两种方法：一种是以渗碳为主碳氮共渗，另一种是以渗氮为 主的软氮化。
1）以渗碳为主的碳氮共渗 • 目的：提高工件表面的硬度和耐磨性。 • 碳氮共渗后要进行淬火、低温回火。共渗层表面组织为回火
马氏体、粒状碳氮化合物。渗层深度0.3～0.8 mm。
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16
碳氮共渗用钢：低碳或中碳钢、低合金钢及合金钢。
• 特点：具有温度低、时间短、变形小、硬度高、耐磨性好 、生产率高等优点。用于机床和汽车上的各种齿轮、蜗轮 、蜗杆和轴类等零件。
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17
（4）渗铝、渗铬、渗硼化学热处理
热处理工艺的应用
热处理技术条件是指对零件采用的热处理方法以及所应达到的
性能要求的技术性的文件。具体应根据零件性能要求，在零件 图样上标出，内容包括最终热处理方法（如调质、淬火、回火、 渗碳等）以及应达到的力学性能判据等，作为热处理生产及检 验时的依据。力学性能通常只标出硬度值，且有一定误差范围， 如弹簧淬火回火硬度45～50HRC。
• 不仅改变了钢表面的组织，而且表面层的化学成分也发生 了变化，因而能更有效地改变零件表层的性能。
钢的热处理原理和工艺PPT课件
决定钢件最后的性能。
47
第47页/共69页
3.回火时的组织转变 1）马氏体分解 （80～200 ℃）
转变产物：回火M+残余A 2）残余奥氏体分解 （200 ～ 300 ℃ ）
转变产物：回火M 3）渗碳体形成 （300 ～ 400 ℃ ）
转变产物：回火T 4）渗碳体聚集长大（> 400 ℃ ）
转变产物：回火S
c
b a
a = b≠c
——碳原子
25
第25页/共69页
低碳马氏体
组织特征：
呈 一束一束相互平行的
细条状板条。
M板条
性能特点：
硬度可达 HRC 45~50 ，
具有较高的强度
及良好的韧性。
M板条束
低碳马氏体组织形态
26
第26页/共69页
高碳马氏体
组织特征： 断面呈针状或片状
性能特点： 硬度均在≥ HRC 60， 表现为硬度高而脆性
珠光体组织 3800×
好的综合 力学性能。
18
第18页/共69页
a）形成温度范围
650℃ ~ 600℃ b）组织——索氏体（S）
细片状珠光体 片层间距0.4 ~ 0.2μm C）性能 硬度为230 ~ 320HBW 索氏体组织 8000× 综合力学性能优于 粗珠光体。
19
第19页/共69页
a）形成温度范围
铁素体+渗碳体
组织特征：
铁素体 ——长成板条状大致平行分布
渗碳体 ——呈粒状或短杆状分布在铁素体板条之间。
21
第21页/共69页
a）形成温度范围
550℃ ~ 350℃ b）组织——上贝氏体（B上）
形态呈典型羽毛状 C）性能
热处理工艺
高速钢等温退火与普通退火的比较
可编辑课件PPT
6
（3）球化退火
球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺
是将工件加热到Ac1 + 30~50℃保温后缓冷，或 加热后冷却到略低于Ar1 的温度下保温，使P中的 渗碳体球化后出炉空冷
主要用于共析、过共析钢
可编辑课件PPT
7
球化退火的组织为铁素体基体 上分布着颗粒状渗碳体的组织， 称球状珠光体，用P球表示
淬火组织：M + Fe3C颗粒 T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
+ A’（预备组织为P球）可编辑课件PPT
16
2. 合金钢
由于多数合金元素（Mn、P除外）对奥氏体晶粒长 大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高
➢ 亚共析钢淬火温度为Ac3 + 50~100℃ ➢ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1 + 50~100℃
网带式回火电炉
可编辑课件PPT
39
（一）回火时组织转变
1. 马氏体的分解
100℃回火时，钢的组 织无变化（碳原子偏聚）
100~200℃加热时，马氏 体将发生分解，从马氏体 中析出碳化物-FexC，使 马氏体过饱和度降低
透射电镜下的回火马氏体形貌
析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种
组织称回火马氏体，用M回表示
< 0.6%C时，组织为F + S 0.6%C时，组织为S
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9
2. 正火的目的
1）对于低、中碳钢（≤0.6C%），目的与退火的相同 2）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 3）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
可编辑课件PPT
6
（3）球化退火
球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺
是将工件加热到Ac1 + 30~50℃保温后缓冷，或 加热后冷却到略低于Ar1 的温度下保温，使P中的 渗碳体球化后出炉空冷
主要用于共析、过共析钢
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7
球化退火的组织为铁素体基体 上分布着颗粒状渗碳体的组织， 称球状珠光体，用P球表示
淬火组织：M + Fe3C颗粒 T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
+ A’（预备组织为P球）可编辑课件PPT
16
2. 合金钢
由于多数合金元素（Mn、P除外）对奥氏体晶粒长 大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高
➢ 亚共析钢淬火温度为Ac3 + 50~100℃ ➢ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1 + 50~100℃
网带式回火电炉
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39
（一）回火时组织转变
1. 马氏体的分解
100℃回火时，钢的组 织无变化（碳原子偏聚）
100~200℃加热时，马氏 体将发生分解，从马氏体 中析出碳化物-FexC，使 马氏体过饱和度降低
透射电镜下的回火马氏体形貌
析出的碳化物以细片状分布在马氏体基体上，这种
组织称回火马氏体，用M回表示
< 0.6%C时，组织为F + S 0.6%C时，组织为S
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9
2. 正火的目的
1）对于低、中碳钢（≤0.6C%），目的与退火的相同 2）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 3）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
《热表处理工艺》课件
硬度检测
总结词
评估表面硬度和耐磨性
详细描述
采用硬度计对热表处理后的工件表面进行硬度检测，如洛氏硬度、维氏硬度和布氏硬度等，以评估表面的硬度和 耐磨性能。
金相组织检测
总结词
观察内部组织结构
详细描述
通过金相显微镜对热表处理后的工件进行内部组织观察，了解组织结构的变化和晶粒大小，评估热处 理效果。
无损检测
其他辅助设备与工具
输送设备
用于物料在各处理环节之间的输送，如传送带、提升机等。
检测仪器
用于检测处理过程中的各项参数，如温度计、气氛分析仪等。
夹具与模具
在某些热表处理工艺中，需要使用夹具或模具来固定物料或形成 特定形状。
05
热表处理工艺质量检测与 评估
外观检测
总结词
直观评估表面质量
详细描述
通过目视或低倍放大镜对热表处理后的工件表面进行观察，检查表面是否存在麻 点、裂纹、烧伤、氧化、腐蚀等缺陷。
详细描述
刀具的热表处理工艺对于刀具的性能至关重 要。通过适当的热处理，可以提高刀具的硬 度和耐磨性，增强其锋利度和使用寿命。同 时，热处理还可以改变刀具的韧性，使其在 受到冲击时不易断裂。
家用电器热表处理工艺案例
总结词
质量稳定、可靠性高
详细描述
家用电器在生产过程中，其金属零部件通常 需要进行热表处理。通过选用合适的热处理 工艺，可以确保家用电器在使用过程中具有 质量稳定、可靠性高的特点，从而提高产品
炉窑参数
炉窑的主要参数包括温度、气氛 、加热速率等，这些参数对热表 处理工艺的效果具有重要影响。
加热设备
加热方式
加热设备可根据加热方式分为电热、燃气热、微波加热等 ，选择合适的加热方式对提高加热效率、降低能耗具有重 要意义。
热处理原理和工艺培训课件
刀具热处理
刀具热处理
01
刀具的热处理可以提高其硬度和耐磨性，从而提高切削效率和
刀具寿命。
高速钢刀具
02
高速钢刀具在热处理后具有较高的硬度和良好的耐磨性，适用
于加工硬度较高的材料。
硬质合金刀具
03
硬质合金刀具的热处理可以进一步提高其硬度和耐热性，适用
于高速切削和加工高温合金等难加工材料。
模具热处理
模具热处理
模具的热处理可以提高其硬度和耐磨性，延长模具使用寿命，保 证产品质量。
冷冲模具
冷冲模具需要进行表面强化处理，以提高其耐磨性和抗冲击性。
塑料模具
塑料模具需要进行适当的热处理，以提高其抗腐蚀性和耐热性。
精密零件热处理
精密零件热处理
精密零件的热处理可以提高其尺寸稳定性和机械性能，保证产品 质量和精度。
热处理质量检测与评估
硬度检测
采用硬度计对热处理后 的产品进行硬度检测，
以评估热处理效果。
金相组织分析
通过金相显微镜观察热 处理后的产品组织结构， 分析热处理对组织的影
响。
力学性能测试
对热处理后的产品进行 拉伸、冲击、弯曲等力 学性能测试，以评估其
机械性能。
不合格品处理
对不合格的热处理产品 进行追溯和处理，分析 原因并采取相应的纠正
工艺中具有重要意义。
03
应力与应变原理
金属材料在加热和冷却过程中会产生热应力、组织应力和相变应力等。
这些应力会导致材料变形和开裂。因此，在热处理过程中需要采取措施
控制应力与应变，以获得良好的热处理效果。
02 热处理工艺
预处理工艺
01
02
03
清理
去除工件表面的油污、锈 迹和氧化皮，确保工件表 面干净，以便进行后续的 热处理工艺。
钢的热处理工艺PPT培训课件
钢的热处理工艺培训课件
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
目录
• 钢的热处理工艺简介 • 钢的热处理工艺原理 • 钢的热处理工艺流程 • 钢的热处理工艺应用 • 钢的热处理工艺发展趋势 • 钢的热处理工艺安全与防护
01
钢的热处理工艺简介
热处理工艺的定义
热处理工艺
通过对金属材料进行加热、保温和冷 却，改变其内部组织结构，以达到改 善材料性能的一种工艺方法。
保持工作场所整洁
保持工作场所整洁，避免杂物 堆放，确保通道畅通，防止人
员跌倒或绊倒。
热处理工艺的劳动保护措施
佩戴防护用品 定期检查身体 合理安排工作时间 提供安全培训
在进行热处理操作时，应佩戴合适的防护用品，如手套、防护 眼镜、口罩等，以防止烫伤、烟尘和有害气体对人体的伤害。
长期从事热处理工作的人员应定期进行身体检查，确保身体健 康。
防腐与装饰用钢
在建筑行业中，钢材需要进行防腐和装饰处理， 热处理工艺可以提高其耐腐蚀性和美观度。
05
钢的热处理工艺发展趋 势
新型热处理工艺的发展
真空热处理
真空环境下进行热处理，能够减少氧化和脱碳， 提高表面质量。
激光热处理
利用高能激光束对材料表面进行快速加热和冷却， 实现高精度、高效率的热处理。
去除钢材表面的污垢、锈 迹和其他杂质，确保热处 理前的表面质量。
矫直
通过机械或火焰矫直方法， 消除钢材的弯曲和扭曲， 保证热处理过程的均匀性。
切割和备料
根据热处理需求，将钢材 切割成适当的大小和形状， 确保热处理操作的有效进 行。
热处理工艺流程
加热
将钢材加热到预定的温度，通常 使用燃气、电或盐浴等加热方式。
远程监控
03
通过网络技术对热处理设备进行远程监控和管理，方便对设备
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（1）完全退火
将工件加热到Ac3 + 30 ~ 50℃保温后缓冷的退火工 艺，主要用于亚共析钢
.
5
（2）等温退火
亚共析钢加热到Ac3 + 30~50℃，共析、过共析钢加热 到Ac1 + 30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下 停留，待相变完成后出炉空冷
等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更适合于孕育 期长的合金钢
高速钢等温退火与普通退火的比较
.
6
（3）球化退火
球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺
是将工件加热到Ac1 + 30~50℃保温后缓冷，或 加热后冷却到略低于Ar1 的温度下保温，使P中的 渗碳体球化后出炉空冷
主要用于共析、过共析钢
.
7
球化退火的组织为铁素体基体 上分布着颗粒状渗碳体的组织， 称球状珠光体，用P球表示
65MnV钢（0.65%C）淬火组织
.
13
在Ac1 ~ Ac3之间的加热淬火
称亚温淬火
•
亚温淬火组织为F + M，强硬度低，但塑 韧性好
35钢（含0.35%C）亚温淬火组织
.
14
（2）共析钢
淬火温度为Ac1 + 30~50℃；淬火组织为M + A’
.
15
（3）过共析钢
淬火温度：Ac1 + 30~50℃
.
18
油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太 小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件
熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间, 用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火
聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质
.
19
三、淬火方法
采用不同的淬火方法可弥补 介质的不足
1. 单液淬火法
加热工件在一种介质中连续 冷却到室温的淬火方法
球状珠光体
对于有网状二次渗碳体的过 共析钢，球化退火前应先进 行正火，以消除网状
.
8
二、正火
正火是将亚共析钢加热到Ac3 + 30~50℃，共析钢加热 到Ac1 + 30~50℃，过共析钢加热到Accm + 30~50℃保 温后空冷的工艺
正火比退火冷却速度大
1. 正火后的组织：
< 0.6%C时，组织为F + S 0.6%C时，组织为S
网带式淬火炉
.
24
一、淬透性的概念
淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力， 其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示
淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区 （50%M + 50%P）的深度
淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬 化能力
.
25
预备热处理：为随后的加工（冷拔、冲压、切削）或 进一步热处理作准备的热处理
最终热处理：赋予工件所要求的使用性能的热处理
W18Cr4V钢热. 处理工艺曲线
2
第三节 钢的退火与正火
机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→ 预备热处理 → 机加工 → 最终热处理
退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性 能要求不高时才作为最终热处理
操作简单，易实现自动化
.
20
2. 双液淬火法
工件先在一种冷却能力强的 介质中冷却，躲过鼻尖后， 再在另一种冷却能力较弱的 介质中发生马氏体转变的方 法。如水淬油冷，油淬空冷
优点是冷却理想，缺点是不 易掌握
用于形状复杂的碳钢件及大 型合金钢件
.
21
3. 分级淬火法
在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后 再取出缓冷
➢ 温度高于Accm，则奥氏体 晶粒粗大、含碳量高
➢ 淬火后马氏体晶粒粗大、A’ 量增多
➢ 使钢硬度、耐磨性下降， 脆性、变形开裂倾向增加
淬火组织：M + Fe3C颗粒 + A’（预备组织为P球）
.
T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
16
2. 合金钢
由于多数合金元素（Mn、P除外）对奥氏体晶粒长 大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高
热处理工艺分类
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同：
退火
普通热处理
正火 淬火
回火
表面淬火：感应加热、火焰加热、
热处理
表面热处理
电接触加热等 化学热处理：渗碳、氮化、碳氮
共渗、渗其他元素等
控制气氛热处理
其它热处理
真空热处理 形变热处理
激光热. 处理
1
按照热处理在零件生产过程中的位置和作用不同， 热处理工艺还可分为预备热处理和最终热处理：
.
3
一、退火
将钢加热至适当温度保温， 然后缓冷（炉冷）的热处 理工艺叫做退火
1. 退火目的
真空退火炉
1）调整硬度，便于切削加工（适合加工的硬度为
170~250HB）
2）消除内应力，防止加工中变形
3）细化晶粒，为最终热处理作组织准备
.
4
2. 退火工艺
退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、 球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火可减少内来自力，用于小尺寸工件盐浴炉
.
22
4. 等温淬火法
将工件在稍高于Ms的盐浴或碱 浴中保温足够长时间，从而获 得下贝氏体组织的淬火方法
经等温淬火零件具有良好的综 合力学性能，淬火应力小
适用于形状复杂及要求较高的 小型件
.
23
第五节 钢的淬透性
❖ 淬透性是钢的主要热处理性能 ❖ 是选材和制订热处理工艺的重要依据之一
.
9
2. 正火的目的
1）对于低、中碳钢（≤0.6C%），目的与退火的相同 2）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 3）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
.
10
第四节 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
淬火是应用最广的热处理 工艺之一
淬火目的是为获得马氏体 组织，提高钢的性能
真空淬火炉
.
11
一、淬火温度
1. 碳钢 （1）亚共析钢
淬火温度为Ac3 + 30~50℃
预备热处理组织为退火或 正火组织
.
12
亚共析钢淬火组织： ➢ 0.5%C时为M ➢ 0.5%C时为M + A’
45钢（含0.45%C）正常淬火组织
➢ 亚共析钢淬火温度为Ac3 + 50~100℃ ➢ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1 + 50~100℃
钢坯加热
.
17
二、淬火介质
理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms附 近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小内 应力的目的
但目前还没有找到理想的淬火介质
常用淬火介质是水和油
水的冷却能力强，但低温冷却 能力太大，只使用于形状简单 的碳钢件
将工件加热到Ac3 + 30 ~ 50℃保温后缓冷的退火工 艺，主要用于亚共析钢
.
5
（2）等温退火
亚共析钢加热到Ac3 + 30~50℃，共析、过共析钢加热 到Ac1 + 30~50℃，保温后快冷到Ar1以下的某一温度下 停留，待相变完成后出炉空冷
等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更适合于孕育 期长的合金钢
高速钢等温退火与普通退火的比较
.
6
（3）球化退火
球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺
是将工件加热到Ac1 + 30~50℃保温后缓冷，或 加热后冷却到略低于Ar1 的温度下保温，使P中的 渗碳体球化后出炉空冷
主要用于共析、过共析钢
.
7
球化退火的组织为铁素体基体 上分布着颗粒状渗碳体的组织， 称球状珠光体，用P球表示
65MnV钢（0.65%C）淬火组织
.
13
在Ac1 ~ Ac3之间的加热淬火
称亚温淬火
•
亚温淬火组织为F + M，强硬度低，但塑 韧性好
35钢（含0.35%C）亚温淬火组织
.
14
（2）共析钢
淬火温度为Ac1 + 30~50℃；淬火组织为M + A’
.
15
（3）过共析钢
淬火温度：Ac1 + 30~50℃
.
18
油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力太 小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件
熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间, 用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火
聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质
.
19
三、淬火方法
采用不同的淬火方法可弥补 介质的不足
1. 单液淬火法
加热工件在一种介质中连续 冷却到室温的淬火方法
球状珠光体
对于有网状二次渗碳体的过 共析钢，球化退火前应先进 行正火，以消除网状
.
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二、正火
正火是将亚共析钢加热到Ac3 + 30~50℃，共析钢加热 到Ac1 + 30~50℃，过共析钢加热到Accm + 30~50℃保 温后空冷的工艺
正火比退火冷却速度大
1. 正火后的组织：
< 0.6%C时，组织为F + S 0.6%C时，组织为S
网带式淬火炉
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一、淬透性的概念
淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力， 其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示
淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区 （50%M + 50%P）的深度
淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬 化能力
.
25
预备热处理：为随后的加工（冷拔、冲压、切削）或 进一步热处理作准备的热处理
最终热处理：赋予工件所要求的使用性能的热处理
W18Cr4V钢热. 处理工艺曲线
2
第三节 钢的退火与正火
机械零件的一般加工工艺为：毛坯（铸、锻）→ 预备热处理 → 机加工 → 最终热处理
退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性 能要求不高时才作为最终热处理
操作简单，易实现自动化
.
20
2. 双液淬火法
工件先在一种冷却能力强的 介质中冷却，躲过鼻尖后， 再在另一种冷却能力较弱的 介质中发生马氏体转变的方 法。如水淬油冷，油淬空冷
优点是冷却理想，缺点是不 易掌握
用于形状复杂的碳钢件及大 型合金钢件
.
21
3. 分级淬火法
在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后 再取出缓冷
➢ 温度高于Accm，则奥氏体 晶粒粗大、含碳量高
➢ 淬火后马氏体晶粒粗大、A’ 量增多
➢ 使钢硬度、耐磨性下降， 脆性、变形开裂倾向增加
淬火组织：M + Fe3C颗粒 + A’（预备组织为P球）
.
T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
16
2. 合金钢
由于多数合金元素（Mn、P除外）对奥氏体晶粒长 大有阻碍作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高
热处理工艺分类
根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点不同：
退火
普通热处理
正火 淬火
回火
表面淬火：感应加热、火焰加热、
热处理
表面热处理
电接触加热等 化学热处理：渗碳、氮化、碳氮
共渗、渗其他元素等
控制气氛热处理
其它热处理
真空热处理 形变热处理
激光热. 处理
1
按照热处理在零件生产过程中的位置和作用不同， 热处理工艺还可分为预备热处理和最终热处理：
.
3
一、退火
将钢加热至适当温度保温， 然后缓冷（炉冷）的热处 理工艺叫做退火
1. 退火目的
真空退火炉
1）调整硬度，便于切削加工（适合加工的硬度为
170~250HB）
2）消除内应力，防止加工中变形
3）细化晶粒，为最终热处理作组织准备
.
4
2. 退火工艺
退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、 球化退火、扩散退火、去应力退火、再结晶退火可减少内来自力，用于小尺寸工件盐浴炉
.
22
4. 等温淬火法
将工件在稍高于Ms的盐浴或碱 浴中保温足够长时间，从而获 得下贝氏体组织的淬火方法
经等温淬火零件具有良好的综 合力学性能，淬火应力小
适用于形状复杂及要求较高的 小型件
.
23
第五节 钢的淬透性
❖ 淬透性是钢的主要热处理性能 ❖ 是选材和制订热处理工艺的重要依据之一
.
9
2. 正火的目的
1）对于低、中碳钢（≤0.6C%），目的与退火的相同 2）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 3）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
.
10
第四节 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
淬火是应用最广的热处理 工艺之一
淬火目的是为获得马氏体 组织，提高钢的性能
真空淬火炉
.
11
一、淬火温度
1. 碳钢 （1）亚共析钢
淬火温度为Ac3 + 30~50℃
预备热处理组织为退火或 正火组织
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亚共析钢淬火组织： ➢ 0.5%C时为M ➢ 0.5%C时为M + A’
45钢（含0.45%C）正常淬火组织
➢ 亚共析钢淬火温度为Ac3 + 50~100℃ ➢ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1 + 50~100℃
钢坯加热
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二、淬火介质
理想的冷却曲线应只在C曲线鼻尖处快冷，而在Ms附 近尽量缓冷，以达到既获得马氏体组织，又减小内 应力的目的
但目前还没有找到理想的淬火介质
常用淬火介质是水和油
水的冷却能力强，但低温冷却 能力太大，只使用于形状简单 的碳钢件