热处理工艺——钢热处理举例处理
钢的热处理ppt课件
其它表面淬火方法
1.火焰加热表面淬火
淬硬深度：2～6mm。 特点：方便，成本低，但效果
差
2.激光加热表面淬火
特点： 淬硬深度：0.3～0.5mm。 特点：不需要冷却液，可对深
孔，盲空，沟槽进行淬火。
3.太阳能加热表面淬火
同激光，但受自然条件限制
钢的化学热处理
为什么亚共析钢要进行完全淬火
完全淬火—— 得到完全马 氏体。
不完全淬 火——马氏体 组织中有铁 素体出现。
为什么过共析钢只能进行不完全
淬火
完全淬火：马氏体 含碳量过高，易开 裂和形成大量残余 奥氏体；
不完全淬火：有细 小弥散渗碳体残余， 奥氏体含碳量低， 因而淬火时不易开 裂，且残余渗碳体 量少。
适用材料：低碳钢。 常用工艺：
气体渗碳 固体渗碳 特点：温度高，周期长， 渗碳后必须进行淬火。
渗碳件的淬火
直接淬火
优点：工艺简单， 降低成本
缺点：工件晶粒 粗大，易开裂。
一次淬火
优点：晶粒细化， 不易开裂
缺点：增加成本。
钢的气体氮化
原理：以氨气分解产生活性氮原子，渗入钢
表面后形成高硬度的弥散分布的氮化物。 优点：由于渗氮温度只有550～570℃，且渗后
目的：满足工件不 同部位的性能要求。
冷处理
目的：消除残余 奥氏体。
工艺：先进行普 通淬火，然后将 工件淬入低温溶 液中
常用冷处理液
冰水； 干冰+酒精； 液氮。
钢的淬透性
基本概念
淬透性：钢获得马 氏体的能力。
淬硬性：钢的硬化 能力
淬透层深度：从淬 火件表面至半马氏 体区的距离
时间/s 图2-68 T10钢过冷A等温转变曲线
10钢的热处理工艺
形变热处理
高温形变热处理是把钢加热至奥氏体化，保温一段时间，在该温度下进行塑性变形，随后淬火处理，获得马氏体组织。
高温形变热处理的应用？？碳钢、低合金结构钢及机械加工量不大的锻件或轧材。
根据性能要求，高温形变热处理在淬火后，还需要进行回火。高温形变热处理的塑性变形是在奥氏体再结晶温度以上的范围内进行的，因而强化程度（一般在10％～30％之间）不如低温形变热处理大。
1.过热
2.过烧
3.氧化
4.脱碳
由于加热温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷
淬火加热温度太高造成奥氏体晶界出现局部熔化或发生氧化的现象
淬火加热时工件与周围的氧等发生的化学反应
淬火加热时，钢中的碳与空气中的氧等发生反应生成含碳气体逸出
第三节 其他类型热处理
钢的表面热处理
化学热处理
形变热处理
（2）渗碳后的组织 常用于渗碳的钢为低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr、20CrMnTi、12CrNi3等。渗碳后缓冷组织自表面至心部依次为：过共析组织（珠光体+碳化物）、共析组织（珠光体）、亚共析组织（珠光体+铁素体）的过渡区，直至心部的原始组织。
（3）渗碳后的热处理 渗碳后的热处理方法有：直接淬火法、一次淬火法和二次淬火法。
从经济性原则考虑，正火的生产周期短，操作简单，工艺成本低，在满足使用和工艺性能的前提下，应尽可能用正火代替退火。
第二节 钢的淬火与回火
一、淬火 将钢加热到Ac1或Ac3以上，保温一定时间，然后快速（大于临界冷却速度）冷却以获得马氏体（下贝氏体）组织的热处理工艺称为淬火。
1.淬火应力
与渗碳相比，渗氮温度低且渗氮后不再进行热处理，所以工件变形小。 为了提高渗碳工件的心部强韧性，需要在渗氮前对工件进行调质处理。
钢的热处理
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。
保温 温度 临界温度 冷 加 热 却 时间
热处理工艺曲线示意图
钢的热处理－热处理的基本概念
二、热处理的基本要素和作用
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。
种类： 扩散退火、再结晶退火、去应力退火。
第二类退火：
目的和作用： 以改变组织和性能为目的，获得以珠光体为主的组织，并使钢中的珠光体、 铁素体和碳化物等组织形态及分布达到要求。 种类： 完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火。
钢的热处理－钢的退火与正火
完全退火（Complete Annealing）
热处理的作用
改善钢（工件）的力学性能或工艺性能，充分发挥钢的性能潜力， 提高工件
质量，延长工件寿命。
重要结论：
材料是否能够通过热处理而改善其性能，关键条件是材料在加热和冷却过程 中是否发生组织和结构的变化。
钢的热处理-热处理的基本概念
三、热处理的类型
1.按加热、冷却方式及钢的组织、性能不同分类
时间 / s
马氏体转变时产生的组织应力。
温度 / C
Ms
理想淬火介质的冷却曲线
钢的热处理－钢的淬火与回火
常用淬火介质：
①水 特点：经济，冷却能力较强，但在Ms点附近冷速过快。 适用范围：碳钢。 盐水：盐或碱的水溶液，高温冷却能力比水强，适用于碳钢。 ②油
特点：低温区（Ms点附近）冷速缓慢，可有效降低变形和开裂倾向，
两个方面的问题：
冷却速度大，容易获得马氏体。 冷却速度大，内应力大，工件变形和开裂的倾向大。
热处理案例
项目案例导入：錾口榔头热处理。
工件简图：如图1-2所示。
工件材料：45钢。
项目要求：锤头要求高硬度、耐磨损、抗冲击，热处理后硬度为42～47HRC。
工艺流程：根据其力学性能要求，制定热处理方法为：淬火后低温回火。
加工工艺流程为：备料—锻造—刨削或铣削—锉削—划线—锯削—锉削—钻孔—攻螺纹—热处理—抛光—表面处理—装配。
图1-2 锤头热处理项目案例精解完成錾口榔头工艺过程中的淬火+低温回火操作。
锤头是日常生产生活的常用工具，工件材料为45钢，要求高硬度、耐磨损、抗冲击，热处理后硬度为42～47HRC。
根据其力学性能要求，制定热处理方法为：淬火后低温回火。
加工工艺流程为：备料—锻造—刨削或铣削—锉削—划线—锯削—锉削—钻孔—攻螺纹—热处理—抛光—表面处理—装配。
热处理工艺曲线如图1-13所示。
图1-13 锤头热处理工艺曲线热处理工序的作用及注意事项如下：淬火是为了提高硬度和耐磨性。
为减少表面氧化、脱碳，加热时要在炉内放入少许木炭。
冷却时，手持钳子夹持锤头入水并不断在水中摆动，以保证硬度均匀。
低温回火用于减少淬火产生的内应力、增加韧性、降低脆性、达到硬度要求。
车床主轴热处理工艺在机床、汽车制造业中，轴类零件是用量很大且相当重要的结构件之一。
轴类零件常承受着交变应力的作用，故要求轴有较高的综合力学性能；承受摩擦的部位还要求有足够的硬度和耐磨性。
零件大多经切削加工而制成，为兼顾切削加工性能和使用性能要求，必须制定出合理的冷、热加工工艺。
下面以车床主轴为例进行加工工艺过程分析：1) 车床主轴的性能要求图1-25所示为车床主轴，材料为45钢。
热处理技术条件为：(1) 整体调质后硬度为HBS220～250；(2) 内锥孔和外锥面处硬度为HRC45～50；(3) 花键部分的硬度为HRC48～53。
2) 车床主轴工艺过程生产中车床主轴的工艺过程如下：备料—锻造—正火—粗加工—调质—半精加工—局部淬火(内锥孔、外锥面)、回火—粗磨(外圆、内锥孔、外锥面)—滚铣花键—花键淬火、回火—精磨。
常用钢材热处理方法及目的
常用钢材热处理方法及目的常用钢材热处理方法一.淬火将钢制零件加热到临界温度以上40~60℃，保持一定时间并快速冷却的热处理方法称为淬火。
常用的快速冷却介质为油、水和盐水溶液。
淬火加热温度及冷却介质热处理规范见表淬火的目的是：使钢件获得高的硬度和耐磨性，通过淬火钢件的硬度一般可达hrc60~65，但淬火后钢件内部产生了内应力，使钢件变脆，因此，要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理，在机械制造过程中应用比较普遍，它常用的方法有：1.单液淬火：将钢件加热至淬火温度，并在一种冷却剂中冷却一段时间。
这种热处理方法称为单液淬火。
适用于形状简单、技术要求低的碳钢或合金钢，以及工件直径或厚度大于5~8mm的碳钢，用盐水或水冷却；油冷却用于合金钢。
在单液淬火中，水冷容易变形和开裂；油冷却容易产生硬度不足或不均匀。
2．双液淬火：将钢件加热到淬火温度，经保温后，先在水中快速冷却至300~400℃，在移入油中冷却，这种处理方法，称为双液淬火。
形状复杂的钢件，常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度，又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大，不易掌握。
3.火焰表面淬火：将乙炔和氧气的混合燃烧火焰喷在工件表面，加热至淬火温度，然后立即向工件表面喷水。
这种处理方法称为火焰表面淬火。
适用于单件生产，要求高表面或局部表面硬度和耐磨钢件。
缺点是操作困难。
4．表面感应淬火：将钢件放人感应器内，在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场，钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流，使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度，立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法，称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
根据电流频率的不同，表面感应淬火可分为高频淬火、中频淬火和工频淬火。
高频淬火电流频率为100~150kHz，硬化层深度为1~3mm。
适用于齿轮、花键轴、活塞等小零件的淬火；中频淬火电流频率为500~10000Hz，硬化层深度为3~10mm。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度，然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度，然后在等温时间内，使钢材的温度均匀，从而使钢材的组织变得均匀，于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度，然后快速冷却。
正火一般分为低温正火，中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高，但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高，但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度，然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材，水淬适用于要求较高的钢材，气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高，但是韧性降低，此时需要回火来消除内部应力，提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间，然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺，用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是，只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大，但是对钢材硬度的提高不大。
总之，钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法，常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
钢的化学热处理
渗剂
吸收: 析出的活性原子克服表面能垒进入金属表面， 形成固溶体或化合物。
Fe〃[C]吸附 → Fe〃C溶
溶解
3Fe〃[C]吸附 → Fe3C
化合
吸收必须进行得足够快，否则会因发生其它反应而失去活性 。 吸收能力与钢的表面活性有关，表面缺陷多（位错、晶界露 头）、粗糙、干净无污染则表面活性高，吸附力强，可促进化 学热处理。
常用的气体介质：天然气、煤气、液化石油气。
使用时，直接通入炉罐里。 CH4→2H2+[C]
2CO→CO2+[C]
CO+H2→H2O+[C]
良好的渗碳介质应具备下列条件：
价格低廉，安全卫生，易于获取； 具有较好的活性，既保证能获得较高的渗碳速度，同时不致使
渗碳层碳浓度过高，而造成大量的过剩碳化物；
5）化学催渗：渗剂中加入一定的化学药剂或触媒剂以加速分解或吸收过程
6）物理催渗：eg:高频电场下的扩散。
化学热处理进行的条件:
1. 渗入元素的原子必须是活性原子, 而且具有较大的扩散能力 2. 零件本身具有吸收渗入原子的能力, 即对渗入原子有一定的 溶解度或能与之化合, 形成化合物。
分解、吸收、扩散三者的协调进行是确保化学热处理成功进行的关键。
产生的“碳黑”“焦炭”少。 渗碳剂分解产物中如果含有较多的不饱和碳氢化合物易形成过
多的碳黑附着在零件表面，使渗碳不均匀；附着在炉壁上，使
炉罐导热性差，从而使渗碳速度降低，同时也增加清理时的麻 烦。 含硫量低。
举例：
18CrMnTi钢汽车后桥主动伞齿轮渗碳工艺
固体渗碳：
机械工程材料案例分析钢的热处理案例分析
机械工程材料钢的热处理案例分析姓名：学号：专业：年级：学院：指导教师：青海民族大学2020年12 月27 日摘要钢的热处理:是将固态钢材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与性能的工艺。
热处理不仅可用于强化钢材，提高机械零件的使用性能，而且还可以用于改善钢材的工艺性能。
其共同点是:只改变内部组织结构，不改变表面形状与尺寸。
对45钢的热处理时45钢淬火处理后最高可以达到HRC55，当然要求热处理工艺和材质成分要对。
但要达到HRC55的硬度，45钢就只能进行低温回火，得到的回火马氏体较粗大，材料硬而脆，使用意义不在，所以一般45钢淬火后的硬度控制在HRC50左右。
如果没有耐磨性的要求，更常用的是调质处理。
目录第一章绪论1.1中国钢铁产业的现状，1.2碳钢的应用、优点及缺点...1.3钢的热处理工艺1.4本论文研究内容第二章普通热处理工艺对45钢组织和硬度的影响2.1普通热处理工艺对45钢组织的影响2.2普通热处理工艺对45钢硬度的影响第三章结论参考文献.第一章绪论1.1中国钢铁产业的现状中国1949年全国产钢只有16万吨，新中国成立，我国钢铁工业进入-一个崭新的历史时期。
1996年钢产量超过1亿吨，2005年的钢产量达到了创纪录的3.5亿吨，2007年我国生产粗钢近4.9亿吨，总体星较快增长态势。
60多年来中国的产钢量增长1000多倍，成为世界钢铁发展史上的大奇迹。
当前钢铁生产的发展得益于钢铁科技发展为钢铁行业的清洁生产奠定了良好的基础，使钢铁生产不断降低消耗与成本，不断优化钢铁材料的性能，成为各行业协调发展，优化环境的重要支撑条件。
钢铁科技的自身优化与完善，还有赖于信息、环境、装备、加工等学科技术进步的推动。
可以肯定，今后直到2020年的10~15年内，钢铁工业作为国民经济重要基础产业与支柱产业的地位不会改变。
目前，我国钢铁产业的生产力布局相对比较分散，产业布局方式既不适应铁矿资源结构的变化，也有悖于市场选择和环保优先的原则。
钢的常见热处理
钢的常见热处理钢材是一种重要的金属材料，具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于汽车、航空航天、建筑、机械制造等领域。
为了进一步改善钢材的性能，常常需要进行热处理。
热处理是通过加热钢材至一定温度，再进行适当冷却，以改变钢材的组织结构、晶粒尺寸、硬度等性能。
下面将介绍几种常见的钢的热处理方法。
第一种常见的热处理方法是退火处理。
退火是将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却，目的是消除应力，改善钢材的可加工性和韧性。
退火过程中，钢材的晶粒会长大，原本的组织结构也会发生变化。
退火分为多种类型，包括全退火、球化退火和正火等。
全退火是将钢材加热到高温区，经长时间保温后冷却，可显著降低硬度，使钢材具备良好的可加工性。
球化退火则是在适当温度下进行保温和冷却，使钢材的组织变得均匀、细小，提高韧性和塑性。
第二种常见的热处理方法是淬火处理。
淬火是将钢材加热到临界温度以上，短暂保持时间，然后迅速冷却，以产生马氏体组织。
淬火能够增加钢材的硬度和强度，但也容易导致钢材产生内应力和变形。
淬火过程中冷却速度的控制非常重要，过快或过慢的冷却速度都会导致处理效果不佳。
此外，淬火后的钢材通常还需要进行回火处理，以提高韧性和抗脆性。
第三种常见的热处理方法是正火处理。
正火是将钢材加热到一定温度区域，然后保温一段时间，并采用适当速度冷却。
正火常用于中碳钢和中低合金钢等材料的处理。
正火能够使钢材逐渐恢复强度和韧性，其处理效果介于退火和淬火之间。
第四种常见的热处理方法是淬火和回火处理。
这种处理方法通常用于高碳钢和合金钢等材料，能够在提高硬度和强度的同时，保持一定的韧性和塑性。
具体操作上，先进行淬火，使钢材产生马氏体组织，再通过回火处理，使马氏体转变为不同组织结构，提高钢材的韧性。
除了上述常见的热处理方法，还有许多其他的热处理方法，如表面处理、氮化处理、硬化处理等，它们可以根据不同的需求来选择和应用。
无论采用何种热处理方法，都需要严格控制温度和冷却速度，并注意处理后的质量检测，以确保钢材的性能达到要求。
典型合金钢的热处理工艺
典型合金钢的热处理工艺合金钢是一种在工业领域广泛应用的材料，其具有优异的力学性能和耐腐蚀性。
然而，合金钢的热处理工艺对其性能的影响至关重要。
在这篇文章中，我将介绍一种典型的合金钢的热处理工艺，以及其背后的原理和应用。
我们来了解一下合金钢的组成。
合金钢是由铁和其他合金元素（如碳、铬、钼等）组成的。
这些合金元素的添加可以改变钢的性能，使其具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性。
然而，这些合金元素的存在也会带来一些问题，比如钢的焊接性和可加工性可能会受到影响。
为了克服这些问题，热处理工艺应运而生。
热处理是指将材料加热到一定温度，然后冷却至室温的过程。
对于合金钢来说，热处理可以通过控制加热温度和冷却速度来改变其晶体结构和性能。
典型的合金钢热处理工艺包括退火、正火和淬火。
退火是将钢加热到适当的温度，然后缓慢冷却至室温。
这个过程可以减轻钢的内应力，改善其可加工性和焊接性。
正火是将钢加热到高温，然后迅速冷却。
这个过程可以提高钢的硬度和强度。
淬火是将钢加热到高温，然后迅速冷却至室温。
这个过程可以使钢达到最高的硬度和强度。
除了这些基本的热处理工艺，还有一些其他的方法可以进一步改善钢的性能。
比如，调质是将淬火后的钢加热到适当的温度，然后迅速冷却。
这个过程可以减轻淬火带来的脆性，提高钢的韧性和强度。
还有回火，是将淬火后的钢加热到适当的温度，然后缓慢冷却。
这个过程可以进一步降低钢的硬度，提高其韧性。
总的来说，合金钢的热处理工艺可以根据具体的应用需求来选择。
不同的热处理工艺可以使钢具有不同的性能，以满足不同的工程要求。
通过合适的热处理工艺，我们可以改变合金钢的晶体结构，提高其强度、硬度和耐腐蚀性，从而使其在各个领域得到广泛应用。
希望通过这篇文章的介绍，读者对典型合金钢的热处理工艺有更深入的了解。
热处理工艺在钢材制造中起着至关重要的作用，只有通过合适的热处理，我们才能使钢材发挥出最优异的性能。
无论是在航空航天、汽车制造还是建筑领域，合金钢的热处理工艺都是不可或缺的一环。
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
45钢热处理工艺过程
45钢热处理工艺过程钢热处理工艺过程是为了改变钢材的组织结构和性能，提高其机械性能和耐用性。
钢材经过热处理后，可以获得不同的硬度、强度、塑性和耐腐蚀性能。
下面将介绍一些常见的钢热处理工艺过程。
1. 灭火灭火是钢材热处理的一种重要工艺，通过迅速冷却，使钢材的高温组织转变为马氏体，从而提高硬度和强度。
常见的灭火方法有水淬、油淬、盐浴淬等。
灭火过程中需要控制冷却速率，在不引起开裂的情况下，获得所需的硬度和强度。
2. 规定温度回火回火是一种控制钢材硬度和强度的方法。
通过在适当温度下加热一段时间，然后迅速冷却，可以使马氏体转变为多贝氏体或者余氏体，从而改变钢材的硬度和强度。
回火可以消除钢材的内应力，提高其塑性和韧性。
常见的回火温度有低温回火、中温回火和高温回火。
3. 正火正火是通过加热将钢材加热到适当温度，然后在空气中冷却使得钢材组织得到一定的改善。
正火可以使钢材得到均匀的组织，提高耐磨性和韧性。
不同的正火温度和冷却速率将获得不同的组织和性能。
4. 淬火-回火淬火-回火是将钢材加热至适当温度进行淬火后，再进行回火处理。
淬火可以提高钢材的硬度和强度，回火可以提高钢材的韧性和塑性。
淬火-回火的参数可以根据钢材的要求进行选择，以达到最佳的性能。
5. 淬硬退火淬硬退火是一种同时进行淬火和退火的工艺。
通过将钢材加热至适当温度进行淬火，然后迅速退火，使钢材的硬度、强度和耐磨性得到提高，同时保留一定的韧性和塑性。
6. 回火-高温回火回火和高温回火可以使淬火后的钢材获得不同的组织和性能。
回火温度较低可以提高硬度和强度，而高温回火温度可以降低硬度，提高韧性和塑性。
7. 焊接后热处理焊接后的钢材会产生应力和组织不均匀，需要进行热处理以消除应力和改善组织。
常见的焊后热处理方法有焊后回火、焊后退火等。
以上是钢热处理工艺过程的一些常见方法，每一种工艺过程的参数选择和控制都需要根据具体钢材的要求进行调整。
通过选择合适的工艺过程并进行良好的控制，可以获得具有良好性能的钢材。
常用模具钢热处理工艺推荐
常用模具钢热处理工艺推荐一、热作钢1.2344热处理工艺：常用热作模具钢有：EX1、EX2、1.2343、1.2344、1.2367。
下面我们重点讲解1.2344热处理工艺。
1）1.2344材料经模具机加工后淬火前安排去应力处理：特别是对于大件内模料必须经过此工序。
每分钟升温3.5℃。
如右图2）1.2344钢真空高压气体淬火工艺：如下图所示表1：淬火温度：牌号 T Aust1 ℃T Aust2 ℃ EX1 1000 1010-1015 EX2 1000 1010-1015 1.2343 990 1010 1.2344 1010 1030 1.236710101030(TA 表示炉膛温度，TC 表示工件心部温度；TS 表示工件表面16mm 深处测得的温度) 2.1）预热：按照模具复杂程度和厚度情况，可选择进行2～3次预热，预热保温时间以模具心部到温或接近炉膛温度为准。
第1阶段预热：升温速度选择3.5℃/分；升温至Ta=650℃进行保温，当Ta-Tc ≤30℃时，可进入下一阶段；第2阶段预热：升温速度选择2.5℃/分；升温至Ta=850℃进行保温，当Ta-Tc ≤10℃时，可进入下一阶段； 2.2）加热阶段：升温速度可选择10-15℃/分； 升温至Ta= T Aust1进行保温，当Ta-Tc=10℃时，开始计算保温时间；T Aust1温度下保温时间的80%后，升温至T Aust2，保温剩余的20%时间。
(温度T Aust1，T Aust2见上表，为了避免发生晶粒粗大的危险，热处理温度最大不能超过上表中的T Aust2)。
保温时间国内一般采用工件有效厚度每2mm 保温1分钟计算。
但由于装炉量及炉子状况不预热1预热2同，因此，在加热阶段和冷却阶段采用K 型热电偶插入工件心部和表面下16MM 深处，直接检测工件真实温度，并据此来确定保温时间是较为客观可靠的。
2.3)淬火冷却阶段：淬火冷却气体N 2压力选择，可根据模具厚度和复杂程度选择，一般应≥9bar(即TS 的冷却速度最好应该≥50℃/分，Tc 应该≥28℃/分)，冷却到TS=500℃时，可以适当的降低压力。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀，增加强度与靭性，消除粗切削加工后的加工硬化现象，改善切削加工性能，并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保持一定时间，然后在适当的淬火介质中进行冷却，以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后，其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火，虽然会提高其硬度和强度，但由于淬火会产生内应力使钢变脆，所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度，并保温一定时间，然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力，减少脆性，提高钢的塑性和韧性，改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间，然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象，降低硬度，消除坯件的冷硬现象，提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注：临界温度是指在该温度下，钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此，丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后，应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形，丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形，必须进行校直(并且，最好是热校直）。
但是经过校直的丝杠，必须进行彻底的消除内应力的处理。
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Image 断齿（强度低或超载）
热处理工艺——钢热处理举例处理
3
3.齿轮的技术要求
齿面高的硬度、接触疲劳、耐磨损性能；
No 齿轮根部及齿轮具有高的强度和韧性。
4.齿轮用钢:低、中碳 ➢ 轻载齿轮：45，
调质或正火
Image ➢ 中载齿轮：45、40Cr， 调质，耐磨部位表面淬火 ➢ 重载齿轮：20Cr、20CrMnTi，
热处理工艺——钢热处理举例处理
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(1)正火
细化晶粒；调整硬度，便于切削加工
加热至Ac3+30～50℃,空冷,
No 组织细珠光体+(少量铁素体)
(2)渗碳 提高表面含碳量
下料
工艺路线 锻造 正火
920～930℃保温3～9h
切削加工
渗碳
淬火
(3)渗碳后淬火
低温回火
Image 获得马氏体，提高表面硬度
直接淬火或一次淬火 表面：高碳M+Ar+碳化物,过渡层:M+Ar,
No 齿轮。
加工工艺路线:
下料 锻造 正火 粗加工 调质
Image 半精加工 精车加工 表面淬火
及 低温回火 精磨
热处理工艺——钢热处理举例处理
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(1)正火(或完全退火）
细化晶粒，调整硬度
加热至Ac3+30～50℃,空冷,
No 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
❖足够的韧性和耐蚀性; ❖尺寸稳定性
Image 滚珠轴承
滚针轴承
滚柱轴承
热处理工艺——钢热处理举例处理
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4、轴承用钢:
No 高碳, Wc = 0.95～1.15%
G Cr15
Image 含Cr量WCr ≈ 1.5 % 滚动轴承钢
热处理工艺——钢热处理举例处理
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GCr15轴承钢制造轴承的工艺路线
21
5、热处理工艺 （一）冷成形弹簧（小弹簧）——去应力退火
由强化过的钢丝（铅淬冷拔、冷拔、淬火+回火的钢丝）
No 冷卷成弹簧， 只需进行去应力退火（加热温度250 ～300℃ ），以消除 变形过程中或淬火中形成的残余应力，稳定尺寸。
——淬火+中温回火（或采用等温淬火）
（二）热成形弹簧
Image 采用热轧钢丝或钢板制成（如汽车板簧）
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三、弹簧热处理
1、工作条件
No 储存能量和减轻震动,主要承受拉力、压力、扭力、
交变载荷；
2、失效形式：
疲劳断裂，永久变形
Image 3、性能要求： 高的强度极限、弹性极限、疲劳极限、成型加工性 能（塑性成型、热处理性能）
4、常用材料
65、65Mn、60Si2Mn等中碳钢及中碳合金钢
热处理工艺——钢热处理举例处理
淬火——提高强度， 中温回火——消除应力，提高弹性极限。
淬火温度Ac3以上，回火温度350 ～450℃ ，
组织：回火屈氏体 或采用等温淬火，得热处到理贝工艺氏——体钢热组处织理举例处理
大型热卷弹簧
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＊（三）沉淀硬化处理 对于17-7PH(0Cr17Ni7Al)沉淀硬化钢，在冷拉或固溶处理状
No 态下成型的弹簧。主要工艺过程如下：
渗碳淬火
➢ 高精度齿轮：38CrMoAlA，
调质-渗氮
热处理工艺——钢热处理举例处理
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5.齿轮热处理工艺
1）渗碳齿轮
No 材料：20CrMnTi、 20Cr、 30CrMnTiA等
服役场合：高速重载（汽车齿轮）
工艺路线：
Image 下料 渗碳
锻造 淬火
正火 切削加工 低温回火 精加工
掌握各热处理工序的目的，工艺，组织
钢的热处理举例
No ➢ 齿轮热处理
➢ 轴承热处理
基本思路： 工作条件（载荷，环境）
➢ 弹簧热处理
失效形式
Image ➢工具热处理
➢ 轴的热处理
性能要求 材料
热处理工艺
热处理工艺——钢热处理举例处理
1
No Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
2
一.齿轮热处理
No 1、工作条件－用于传递动力、改变方向或速度的重要零 件，受力情况复杂。 2、常见失效形式
Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
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2、失效形式
No 接触疲劳破坏
Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
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塑性变形
No Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
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磨损
No Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
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3、性能要求:（内外圈和滚动体）
❖高的硬度和耐磨性;
No ❖高的接触疲劳强度;
Image (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，低温热处20理0工℃艺—，—钢M热→处理M举例回处理
9
No ➢ 轻载齿轮：45， 调质或正火 ➢ 中载齿轮：45、40Cr，
精加工
心部:低碳M+F（少量）
(4)回火
消除淬火应力，低温热处2理00工℃艺—，—钢M热→处理M举例回处理
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20 CrMnTi 钢制造齿轮的热处理工艺曲线
NNoo IImmaggee
热处理工艺——钢热处理举例处理
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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
②淬火:获得马氏体组织
Image 810～860℃（温度偏高），让Cr尽量溶入A，
又不致于导致晶粒粗大，A含碳过高；油冷 ③冷处理:获得马氏体组织,减少Ar
④低温回火:消除残余应力，保持高硬度.
热处理工艺——钢热处理举例处理
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No 汽车板簧
扭转弹簧
Image
大型热卷弹簧
弹簧丝
热处理工艺——钢热处理举例处理
No 锻造
正火
球化退火
机加工
淬火 + 冷处理 ( – 60 ～ – 80℃;1h )
Image 低温回火
磨削加工
稳定化处理 ( 120 ～ 150℃；5 ～ 10h )
热处理工艺——钢热处理举例处理
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5、热处理工艺
①预备热处理:
No 正火：消除网状碳化物，细化晶粒
球化退火：降低硬度，提高韧性，为淬火组织准备
调质，耐磨部位表面淬火
Image ➢ 重载齿轮：20Cr、20CrMnTi， 渗碳淬火 ➢ 高精度齿轮：38CrMoAlA，
调质渗氮
热处理工艺——钢热处理举例处理
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No Image
热处理工艺——钢热处理举例处理
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二、滚动轴承热处理
滚珠轴
滚针轴承
滚柱轴承
承
No 1、工作条件 高载荷，交变应力 高转速，一定冲击。