几种零件的热处理实例
热处理加工技术的应用实例
工艺方案 １ 工艺方案 ２ 工艺方案 ３
５ ６ ． ３２ ９３ １７ ６． ６ ４ ｏ １ ６ ． ５ ． ６ ． ７ ３９ ４ ５ ５ ．２６ ． ． ． ６ ． ６ ． ３ ８０ ３３ ６ ５ ５ ４ １ ４： ４ ． ８７ ３４ ９７ １８ ６ ． ６ ． ３４ ５ ． ６ ． ５． ６ ． ５５ ４ ４ ８
厂联 系处 理 。
进行正火 的基础板 ，在渗碳 时进行加 热、保温 ，锻造应
力被 消除 ，长度方 向产生收缩 ，尺寸 明显缩小 。 （ ）把未进行正火的锻造毛坯 ，按正 常正火工艺进 ３
（ ）对于已下料的在制 品，磨掉脱碳 层 ，改为小 规 ２ 格产品使用 。
行正火 ，机械加工工序不变 ，这批经过正火 的基础板在 渗碳 前做好 测量并 编号详 细记 录，渗 碳 后按 编号测 量 ，
甬 ～
粒状碳 化物 ＋ 留奥 氏体。 残
钢 厂 合 格 证 用 户 化验 报 告
０ ８ ．６ ０ ８ ．８
１ ３ ．３ １４ ．
１Ｏ ．９ １Ｏ ．７
合 格 合 格
用户剥层分 析报告
０７ ．０
１０ 不合格 ．９
（ ）本批材料单边总脱碳 层厚度 （ ９ ｉｒ ３ ｍｍ） ＳＣ 材
产任务无法完成 。 （）同年 ６月 ，又 转来 ￣ ０ ２ １ ｍｍ铰刀 ９ ６件 。试 淬 ６
平 。
均硬
＼捡测
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＼ 部位
刃 部
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方尾 心 静
、＼
厘 ａＲＣ ＂－ ／ Ｉ ＩＩ ｎ ｌ
工艺
￣ｏ．￣ｏ １ ． １． １． ９ １ ． １ ３ １． ３ ０３ Ｏ １ ．×９１
热处理工艺应用
热处理工艺是一种利用加热和冷却的方式来改变金属材料的微观组织结构，以改善其力学性能、物理性能和化学性能的金属加工工艺。
热处理工艺广泛应用于冶金工业、机械制造业、汽车工业、航空航天、兵器制造等诸多领域，具体应用主要包括以下几个方面：退火：目的：降低材料硬度，改善切削性能；消除加工应力，防止工件变形；细化晶粒，改善组织结构，均匀材料的化学成分。
应用实例：钢铁制品在锻造、焊接或冷成型后进行退火，以消除内应力，恢复材料的塑性和韧性。
正火：目的：细化晶粒，均匀组织，改善切削性能，调整硬度，为后续淬火做好组织准备。
应用实例：对于低碳钢，正火可替代完全退火，提高强度和硬度。
淬火：目的：通过快速冷却硬化材料，提高硬度和耐磨性，获得马氏体或贝氏体等高强度组织。
应用实例：工具钢、轴承钢、弹簧钢等在制造刀具、模具、轴承部件时，进行淬火以获得所需的高硬度和强度。
回火：目的：调整淬火后的硬度，提高韧性，稳定尺寸，消除内应力。
应用实例：淬火后的工件再进行不同温度下的回火处理，以获得所需的综合力学性能。
调质处理：目的：综合提高材料的韧性和强度，改善材料的整体性能。
应用实例：主要用于结构钢的制作，如汽车零部件、机械设备的重要承载件等。
渗碳、渗氮、渗金属：目的：在工件表面形成一层高硬度、耐磨损、耐腐蚀的化合物层，提高表面性能。
应用实例：在齿轮、轴类零件表面进行渗碳处理以提高表面硬度和耐磨性，而在飞机发动机部件上进行渗氮处理以增强疲劳强度和耐高温氧化性能。
时效处理：目的：析出并固化合金元素，提高材料的强度和硬度，稳定尺寸。
应用实例：铝合金、镁合金等轻金属材料在成型后进行自然时效或人工时效处理，以获得较高的机械性能。
总之，热处理工艺在现代工业生产中不可或缺，它可以显著提升金属材料的各种性能，使之更好地适应各种复杂的工程应用需求。
机械加工常见热处理工艺
渗碳渗碳热处理渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。
相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
概述渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。
最早是用固体渗碳介质渗碳。
液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。
美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。
30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。
60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。
至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。
液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，―603‖渗碳剂等。
热处理对金属零件硬度的提高方法
热处理对金属零件硬度的提高方法热处理是一种广泛应用于金属制造工艺中的技术，通过控制金属材料的加热和冷却过程，可以显著改善金属零件的硬度和性能。
本文将介绍几种常见的热处理方法，以及它们对金属零件硬度提高的影响。
1. 淬火处理淬火是一种常见且有效的热处理方法，适用于大多数钢材和铸铁材料。
在淬火过程中，将金属材料加热至临界温度以上，并迅速冷却。
这种急速冷却的过程能使材料的组织发生变化，从而提高硬度。
淬火可以通过多种介质实现，例如水、油或空气。
不同的介质冷却速度会对最终的硬度产生影响，需要根据具体材料和要求进行选择。
2. 回火处理回火是一种通过对淬火后的金属材料进行加热处理来降低其脆性的方法。
在淬火后，金属零件的硬度通常会过高，容易产生脆性。
通过回火处理，可以减轻内部应力，消除组织中的一些不良相，从而提高材料的韧性。
回火的温度和时间是影响材料性能的关键参数，需要进行精确控制。
3. 热处理与合金元素在金属材料的制备过程中，合金元素的添加可以显著影响材料的硬度。
例如，在钢材中添加适量的碳元素可以提高其硬度和强度。
同时，通过合理调整合金元素的含量，也可以控制材料的韧性和延展性。
因此，在进行热处理之前，需要对材料的合金元素进行深入分析和研究，以确定最佳的硬度提高方法。
4. 热处理与处理温度热处理过程中的加热温度是影响材料硬度的重要因素之一。
对于同一种材料而言，不同的加热温度会导致不同的硬度。
较高的温度可以提高固溶体的浓度，促使非均匀分布的合金元素重新溶解，从而提高硬度。
然而，过高的温度可能会导致晶粒长大，降低材料的硬度。
因此，需要根据具体材料和要求进行温度的选择和控制。
总而言之，热处理是一种有效的提高金属零件硬度的方法。
通过采用淬火、回火、合金元素调整以及处理温度控制等措施，可以获得理想的硬度提高效果。
然而，在实际应用中，必须根据具体材料和要求的不同，选择合适的热处理方法和参数，以最大程度地提高金属零件的硬度和性能。
汽车零部件的热处理
第三节 汽车零件的感应热处理
• 目前，实施感应淬火的汽车零件主要是传递动力 转矩的汽车轴类零件，如曲轴、半轴、花键轴、 传动轴、凸轮轴以及各种销轴类零件。
传感技术和计算机技术在生产中的应用
对渗碳热处理工艺参数，如温度、时间、碳势、 淬火过程以及动作程序完全自动控制，甚至可 以根据零件的技术要求、材料牌号及特性等， 系统可以自动生成工艺，实现智能控制。国内 汽车零件渗碳热处理生产线的特点有：
计算机控制在渗碳处理中的应用
（1）工业计算机对炉温、碳势、自动线动作程序 的监控与数据自动采集。 （2）对自动线渗碳热处理工艺过程的自动跟踪与 监控，实现渗碳工艺仿真与优化和零件渗碳质量 的预测。 （3）对炉内温度、碳势和动作的实时显示及控制， 系统故障自动诊断、显示及报警。 （4）生产工艺全过程在线自动显示、记录、保存、 建档，建立可追踪的热处理质量管理系统。根据 需要可以查询数月或数年前的生产记录。
第五节 免退火冷镦钢 和非调质钢
• 一般冷镦钢为了保证冷成形性能，材料需 要预先进行球化退火处理。所谓免退火冷 镦钢，就是通过对冷镦钢化学成分的调整， 轧制过程中控制轧制和冷却技术，使珠光 体部分球化、变态，减小冷成形过程中的 变形抗力，可以直接用于冷镦成形。由于 免去球化退火，既有显着节能效果，又缩 短了生产周期，是节能经济型新材料。
• 齿轮最终热处理后得到的组织为： • 表面至心部M回+碳化物颗粒+Ar--M回+Ar，完全淬透时
心部组织为低碳M回+F，未淬透时则为F+S。
工程材料基础-模具材料及热处理实例分析案例-5
案例1 Tl0钢冲裁凹模的热处理组合凹模如图1-1所示，模具材料为Tl0钢，硬度为60～64 HRC，要求了解材料的性能并掌握热处理规范。
图1-1 Tl0钢组合凹模T10钢为过共析低淬透性冷作模具钢，含碳量在0.95%～1.15%之间，价格便宜，原材料来源方便，加工性能良好，淬火温度低，热处理后具有较高的表面硬度和较好的耐磨性。
由于碳素工具钢淬透性低、淬火温度范围窄、淬火变形大，因此不宜制作大中型和复杂的模具零件，只适宜制造尺寸较小、形状简单、负荷较轻、生产批量不大的冷作模具。
T10钢热处理性能较好，在780℃～800℃加热，仍保持细晶粒组织，而且淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，有利于耐磨，所以应用较广，适宜制造耐磨性要求较高的模具，如冷冲模、拉丝模、切边模等。
碳素工具钢的淬透性依工件大小差异很大。
实践证明：截面尺寸小于4～5 mm时油冷可淬透；5～15 mm时必须水冷才能淬透，超过20～25 mm时水冷也不能淬透。
碳素工具钢淬火后存在较大内应力，韧性低，强度也不高，必须再经过低温回火，使钢中的残余内应力消除，力学性能得到改善，模具才能得以应用。
该模具是组合凹模，其中15mm处为配合尺寸，要求变形小。
因孔型多，尺寸较大，采用Tl0钢淬火变形开裂可能性较大，要保证T10钢淬火变形小，常采用碱浴分级淬火。
而该模具厚度为32 mm，超过了Tl0钢碱淬的临界尺寸，不能淬透；若采用水淬油冷，销钉孔处又易开裂，现采用预冷后三液淬火，其工艺曲如图1-2所示。
图1-2 T10钢组合凹模的淬火工艺曲线采取的热处理工艺措施有：(1)延迟淬火。
T10钢模具淬火过程中，热应力起主要作用。
延迟淬火是减少热应力的措施之一，其操作方法是模具钢奥氏体化后先空冷，使其冷却到740℃左右然后进行淬。
740℃左右时，模具呈樱红色，表面挂白盐。
(2)由于冲裁模要求刃口部位硬度高，其余非工作部位硬度要求不太高，可采用仅使刃口局部淬硬的方法，以减小模具淬火后的比容变化；有利于防止淬火变形。
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。
哪些类型的零件需要热处理
哪些类型的零件需要热处理了解哪些类型的零件需要热处理，需要深入到工业制造的实践中去。
通常，需要热处理的零件主要包括以下几种类型：1.高强度钢零件：高强度钢在经过热处理后，可以显著提高其强度和耐磨性。
这些零件通常用于制造汽车、工程机械、建筑设备等重工业设备中的重要部件。
2.2. 铸铁零件：铸铁零件在经过适当的热处理后，可以改善其硬度和耐磨性，从而提高其使用寿命。
这些零件通常用于制造一些承受较大压力和摩擦的部件，如发动机活塞、轴承等。
3. 弹簧：弹簧在承受较大应力时，需要经过热处理来提高其弹性极限和抗疲劳性。
这些零件通常用于汽车、机械、电器等设备中，起到控制运动、调节压力等作用。
4. 工具钢零件：工具钢是一种具有高硬度和高耐磨性的材料，经过热处理后可以进一步提高其性能。
这些零件通常用于制造各种工具和模具，如钻头、刀具、冲压模具等。
5. 特殊合金零件：某些特殊合金，如钛合金、镍基合金等，在高温环境下工作时会发生蠕变现象，导致零件失效。
通过热处理可以改变合金的微观结构，提高其高温性能，延长零件的使用寿命。
6. 模具：模具是制造业中非常重要的部件，它们在承受高压力和高温度时需要经过热处理来提高其硬度和抗疲劳性。
模具通常用于制造汽车、家电、电子等产品中的部件。
7. 紧固件：包括螺栓、螺母、螺钉等，经过热处理可以提高其强度和耐磨性，从而延长其使用寿命。
这些仅仅是需要热处理的零件中的一部分类型。
在实际应用中，具体的热处理方法还需要根据零件的材料、结构、工作条件等因素来具体确定。
另外，需要注意的是，并不是所有类型的零件都需要进行热处理，许多零件可以通过其他方法来提高其性能，如表面处理、机械加工等。
总的来说，需要热处理的零件通常具有较高的强度和耐磨性要求，或者在特定的工作环境下需要提高其性能。
通过热处理，可以对这些零件进行改性处理，提高其使用性能，从而满足工业生产的需求。
然而，热处理并不是唯一的提高零件性能的方法，其他的表面处理、机械加工等方法同样具有其独特的优势和应用范围。
铸铁的热处理
铸铁的热处理按工艺目的不同，铸铁热处理主要可以分为以下几种：(1)去应力退火热处理；(2)石墨化热处理；(3)改变基体组织热处理。
本章简要介绍上述热处理工艺的理论基础和工艺特点。
第一节去应力退火热处理去应力退火就是将铸件在一定的温度下保温，然后缓慢冷却，以消除铸件中的铸造残留应力。
对于灰口铸铁，去应力退火可以稳定铸件几何尺寸，减小切削加工后的变形。
对于白口铸铁，去应力退火可以避免铸件在存放、运输和使用过程中受到振动或环境发生变化时产生变形甚至自行开裂。
一、铸造残留应力的产生铸件在凝固和以后的冷却过程中要发生体积收缩或膨胀，这种体积变化往往受到外界和铸件各部分之间的约束而不能自由地进行，于是便产生了铸造应力。
如果产生应力的原因消除后，铸造应力随之消除，这种应力叫做临时铸造应力。
如果产生应力的原因消除后铸造应力仍然存在，这种应力叫做铸造残留应力。
铸件在凝固和随后的冷却过程中，由于壁厚不同，冷却条件不同，其各部分的温度和相变程度都会有所不同，因而造成铸件各部分体积变化量不同。
如果此时铸造合金已经处于弹性状态，铸件各部分之间便会产生相互制约。
铸造残留应力往往是这种由于温度不同和相变程度不同而产生的应力。
二、去应力退火的理论基础研究表明，铸造残留应力与铸件冷却过程中各部分的温差及铸造合金的弹性模量成正比。
过去很长的时期里，人们认为铸造合金在冷却过程中存在着弹塑性转变温度，并认为铸铁的弹塑性转变温度为400℃左右。
基于这种认识，去应力退火的加热温度应是400℃。
但是，实践证明这个加热温度并不理想。
近期的研究表明，合金材料不存在弹塑性转变温度，即使处于固液共存状态的合金仍具有弹性。
为了正确选择去应力退火的加热温度，首先让我们看看铸铁在冷却过程中应力的变化情况。
图1是用应力框测定的灰铸铁冷却过程中粗杆内应力的变化曲线。
在a点前灰铸铁细杆已凝固完毕，粗杆处于共晶转变期，粗杆石墨化所产生的膨胀受到细杆的阻碍，产生压应力，到达a点时，粗杆的共晶转变结束，应力达到极大值。
热处理简介
先做人 后做事 品质改变世界
11
钢的正火
正火是指将亚共折钢加热到Ac3+(30—50℃)，共析钢加热到Ac1+(30—50℃) ，过共析钢加热到Accm+(30—50℃)保温后空冷的热处理工艺。
调整硬度，便于切削加工 消除残余内应，防止开裂
细化晶粒 消除网状
正火工艺比较简便，有利于采用锻造余热正火，可节省能源和 缩短生产周期。
热处理简介
上海三一精机有限公司 2011.6
先做人 后做事 品质改变世界
1
前言 一、概述
二、钢在加热过程中转变
目
三、钢在冷却过程中转变
录
四、钢的退火与正火
五、钢的淬火与回火
六、钢的表面热处理 七、钢的热处理实例
先做人 后做事 品质改变世界
目录
2
前言
前言
热处理是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构， 从而获得所需要性能的一种工艺。热处理是一种重要的加工工艺，在 机械制造业已被广泛应用。
466.0
38.50
224.0
169.5
合格
940℃
375.0
463.0
39.15
201.0
165.5
合格
注：1）船级社标准：ReH≥315,440≤Rm≤570，A≥22%，-40 ℃纵向冲击值31J。
先做人 后做事 品质改变世界
16
原始组织
正火1小时
偏析带； 条带打散； 组织改善
正火8小时
先做人 后做事 品质改变世界
时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上， 便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少。
热处理在汽车制造中的应用
热处理在汽车制造中的应用热处理是一种通过加热和冷却材料来改善其力学性能和耐用性的工艺。
在汽车制造行业中，热处理技术被广泛应用于各种零部件的生产过程，以提高其材料性能和延长使用寿命。
本文将探讨热处理在汽车制造中的应用，并分析其对汽车性能和质量的影响。
一、引言热处理作为一种重要的材料加工工艺，在汽车制造业中扮演着关键的角色。
由于汽车零部件在使用过程中会遭受到各种力学和热学的挑战，因此通过热处理来改善材料的性能和耐久性，对于确保汽车的安全性和可靠性至关重要。
二、车身零部件中的热处理技术1. 钣金件热处理钣金件热处理主要包括冷却速度控制、时效处理等工艺。
通过控制冷却速度，可以调整钣金件的屈服强度和硬度，以满足车身结构的设计要求。
时效处理则能够降低钣金件的应力，并提高其强度和塑性。
2. 铝合金成形部件热处理铝合金是现代汽车制造中常用的轻质材料之一。
通过适当的热处理工艺，可以显著提高铝合金材料的强度和硬度，同时保持其良好的可塑性和耐腐蚀性能。
热处理技术可以使铝合金成形部件更加耐用和可靠。
三、发动机零部件中的热处理技术1. 活塞热处理发动机活塞是汽车发动机中承受最高温度和压力的部件之一。
采用适当的热处理工艺可以有效提高活塞的高温强度和抗磨性能，减少热胀冷缩引起的变形和磨损，从而延长发动机的使用寿命。
2. 曲轴热处理曲轴作为发动机中最重要的运动部件之一，对发动机的正常运转起着关键作用。
通过高温淬火和回火等热处理工艺，可以提高曲轴的强度和硬度，降低其疲劳失效的风险，保证发动机的稳定运行。
四、底盘零部件中的热处理技术1. 车轮热处理车轮是汽车底盘系统中承受重载和复杂道路条件的部件之一。
通过热处理工艺，可以提高车轮的强度和硬度，提升其抗冲击和抗磨损性能，从而确保行车安全和乘坐舒适性。
2. 悬挂系统零部件热处理悬挂系统是汽车底盘中负责支撑和缓冲车身的重要组成部分。
适当的热处理工艺可以提高悬挂系统零部件的强度和韧性，在各种路况下保持良好的稳定性和可靠性。
锻件常用的热处理方法有哪几种
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、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650℃的某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，叫做调质处理.固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底.固溶热处理-正文将合金加热到适当温度，保持足够长的时间，使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中，然后快速冷却到室温的金属热处理操作，简称固溶处理。
经过固溶热处理的合金，其组织可以是过饱和固溶体或通常只存在于高温的一种固溶体相，因此在热力学上处于亚稳态，在适当的温度或应力条件下会发生脱溶或其他转变。
有些书刊中，常常把固溶热处理看作是含义更广泛的“淬火”的一种形式，这是因为固溶热处理工艺采取快速冷却的操作。
在一般情况下，固溶热处理是一种预先热处理，它的作用是为合金随后的热处理准备最佳条件。
钢的热处理实例PPT课件
热处理实例
热处理实例
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 齿轮接触面磨损或齿面塑性变形（表面硬度不足）； 齿轮面剥落（疲劳损坏、点蚀）； 断齿（韧性低 或强度低或超载）
热处理实例
齿面高的硬度、接触疲劳、耐磨损性能； 齿轮根部及齿轮具有高的强度和韧性。
低温回火 精加工
直接淬火或一次淬火
理想组织：
表面：隐针M+Ar （少量） +碳化物
心部:低碳M+F（少量）
(4)回火
消除淬火应力，低温200℃，M→M回
20 CrMnTi 钢制造齿轮的 热处理工艺曲线
热处理实例
热处理实例
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。
退火淬火为不完全A化， Ac1+30~50℃
常用的退火和正火工艺
热处理实例
退火、正火、淬火的区别与联系： 冷却阶段，退火炉冷，得到珠光体
正火空冷，得到细珠光体（S） 淬火快冷（水、油），得到M类组织
常用的退火和正火工艺
热处理实例
表面和心部要求不同（表硬里韧）零件的热处理
中碳钢：调质→表面淬火→低温回火 （表面50～55HRC，心部265～280HBS）
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，得到贝氏体组织
大型热卷弹簧
工具一般包括刃具、模具、量具 常用钢包括： 成分特点：高碳
碳素工具钢、 低合金工具钢、 高合金工具钢（高速钢等）
液压零件热处理
液压零件热处理液压系统是机械工程中的关键部件。
液压系统通常需要承受高温、高压和重负荷的工作条件。
因此，液压系统中的零件需要经过热处理以增强其性能。
本文将介绍几种常见的液压零件热处理方法。
1.固溶处理常见于不锈钢和铝合金制品。
固溶处理是指使合金中的固溶物快速溶解，并使固溶物再次形成新的固溶相。
这样可以改善金属晶粒的结构，增加材料的强度和硬度。
在液压系统中，不锈钢固溶处理后，可以提高其耐蚀性；铝合金则可以提高其强度和硬度，并且降低其变形能力。
2.淬火处理淬火处理是在合金材料加热至一定温度后，迅速冷却使其凝固成一个固溶体。
淬火处理可以增强材料的硬度、韧性和强度。
在液压系统中，通常使用淬火处理来制作硬化轴、齿轮和钢制轴承。
3.回火处理回火是指在原来的淬火处理条件下再次加热材料，并通过冷却使其温度下降。
通常，回火可以减轻或消除淬火产生的硬度和脆性，同时增加材料的韧性和强度。
在液压系统中，钢制液压零件通常经过淬火后，再进行回火处理。
4.沉淀硬化处理沉淀硬化处理是指先让材料经过固溶处理，然后在高温下，使溶质从固溶体中析出，形成固溶体中的细小颗粒，从而提高材料的硬度。
沉淀硬化处理通常应用于高强度铝合金和高强度不锈钢材料中。
在液压系统中，高强度的液压铝合金和不锈钢通常经过沉淀硬化处理，以提高其强度和硬度。
5.氮化处理钢铁材料经过氮化处理之后，可以提高其表面硬度和耐磨性。
氮化处理通常通过将金属材料置于气氛中，并在高温下进行加氮处理。
在液压系统中，氮化处理通常被用于制作液压缸的杆，从而提高其耐磨性和硬度。
6.氧化锆处理氧化锆是一种高温陶瓷材料，具有高强度、高硬度、耐腐蚀和耐磨损等优良性能。
在液压系统中，氧化锆通常被用于制作密封圈、阀门和液压元件等零件。
总之，不同的液压零件材料需要不同的热处理方法，以增强其性能。
通过热处理，液压零件可以获得更高的强度和硬度，从而保证液压系统的安全和可靠性。
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。
齿类零件感应热处理
序 。特 别是 对于 重载 齿轮 ，在
感 应 热 处 理 后 都 需 要 对 整 个 齿 进 行 硬 度 检 查 和 裂 纹 检 查 ，需
要 工 人 花 大 量 的 时 间 把 齿 轮 打
匀分 布控 制 ，连续淬 火 中 ，出
１ ８
造 参 磊 热 加 工
口和 入 口处 的 棱 角 会 产 生 端 面 效 应 ，造 成 局 部 过 热 或 欠 热 ，
磨 的很 干净 后进 行 着色检 查 ，
｛
图 ６
一 ／
轻 则导 致淬 硬 层分 布不 均 匀 ，
重 则 导 致 开 裂 ， 因 此 需 要 对 整 个 温 度 进 行 均 匀 控 制 ， 由于 红 外 测 温 法 的 局 限 性 ，能 量 法 是 唯 一 可 行 的 控 制 方 式 ，Ｅ Ｍ Ａ开 发 了 一 套 沿 齿 长 方 向 的 温 度 控 制 系 统 ，把 齿 长 方 向分 成 若 干 了 微 小 等 分 ， 系 统 自动 计 量 每
间隙带 来 的误 差 ，齿 轮 在加热
淬 火 时 会 产 生 变 形 ，我 们 采 用
一
另 外 ， 齿 面 淬 火 方 法 如 图６ 所 示 ，用 以 加 工 的 切 片 试 样 如 图７ 所 示 ，可 见淬 硬 层 分 布 变
形 ，从而保 证 感应 器的 间 隙是
达￣３ ４ ０ ０ ０ ｔ 。
床 都会 安装 一 个高精 密 的感 应 探 头 ，对齿 廓进 行初 始 的精 确
定 位 ，避 免 了 人 工 调 整 感 应 器
Ｅ ＭＡ的单 头淬 火机床 ，集
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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几种零件的热处理实例内容介绍>>齿轮热处理实例一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件：低速、轻载又不受冲击要求： HT200 HT250 HT300 去应力退火2.条件：低速（<1m/s）、轻载，如车床溜板齿轮等要求： 45 调质，HB200-2503.条件：低速、中载，如标准系列减速器齿轮要求： 45 40Cr 40MnB （5042MnVB）调质，HB220-2504.条件：低速、重载、无冲击，如机床主轴箱齿轮要求： 40Cr（42MnVB）淬火中温回火 HRC40-455.条件：中速、中载，无猛烈冲击，如机床主轴箱齿轮要求： 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火，感应加热表面淬火，低温回火，时效，HRC50-556.条件：中速、中载或低速、重载，如车床变速箱中的次要齿轮要求： 45 高频淬火，350-370℃回火，HRC40-45（无高频设备时，可采用快速加热齿面淬火）7.条件：中速、重载要求： 40Cr、40MnB（40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA）淬火，中温回火，HRC45-50.8.条件：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮要求： 15、20、20Cr、20MnVB渗碳，淬火，低温回火，HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮，渗氮深度0.5mm，HV9009.条件：高速、中载，无猛烈冲击，如机床主轴轮.要求： 40Cr、40MnB、（40MnVB）高频淬火，HRC50-55.10.条件：高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮，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）要求： 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳，淬火，低温回火或渗碳后高频淬火，HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi（锻造→正火→加工齿轮→局部镀同→渗碳、预冷淬火、低温回火→磨齿→喷丸）渗碳层深度1.2-1.6mm，齿轮硬度HRC58-60，心部硬度HRC25-35.表面：回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心：索氏体+细珠光体11.条件：高速、重载、有冲击、模数<5要求： 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火，HRG56-62.12.条件：高速、重载、或中载、模数>6，要求高强度、高耐磨性，如立车重要螺旋锥齿轮要求： 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火，HRC56-6213.条件：高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮，如高速柴油机、重型载重汽车，航空发动机等设备上的齿轮.要求： 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、20CrMnMoVBA（锻造→退火→粗加工→去应力→半精加工→渗碳→退火软化→淬火→冷处理→低温回火→精磨）渗碳层深度1.2-1.5mm，HRC59-62.14.条件：载荷不高的大齿轮，如大型龙门刨齿轮要求： 50Mn2、50、65Mn 淬火，空冷，HB≤ 24115.条件：低速、载荷不大，精密传动齿轮.要求： 35CrMO 淬火，低温回火，HRC45-5016.条件：精密传动、有一定耐磨性大齿轮.要求： 35CrMo 调质，HB255-302.17.条件：要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.要求： 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化18.条件：要求高耐磨性的鼓风机齿轮.要求： 45 调质，尿素盐浴软氮化.19.条件：要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。
要求：粉末治金（生产批量要大）.20.条件：拖拉机后桥齿轮（小模数）、内燃机车变速箱齿轮（m6-m8）. 要求： 55DTi或60D（均为低淬透性中碳结构钢）中频淬火，回火，HRC50-55，或中频加热全部淬火.可获得渗碳合金钢的质量，而工艺简化，材料便宜.二、备注：1.机床齿轮按工作条件可分三组：（1）.低速：转速2m/s，单位压力350-600N/mm^2.（2）.中速：转速2-6m/s，单位压力100-1000N/mm^2，冲击负荷不大.（3）.高速：转速4-12m/s，弯曲力矩大，单位压力200-700N/mm^2.2.机床常用齿轮材料及热处理：（1）.45 淬火，高温回火，HB200-250，用于圆周速度<1m/s中等压力，高频淬火，表面硬度HRC52-58，用于表面硬度要求高、变形小的齿轮.（2）.20Cr渗碳、淬火、低温回火HRC56-62，用于高速、压力、中等、并有冲击的齿轮.（3）.40Cr 调质，HB220-250，用于圆周速度不大，中等单位压力的齿轮，淬火，回火，HRC40-50，用于中等圆周速度、冲击负荷不大的齿轮.（4）除上述条件外，如尚要求热处理时变形小，则用高频淬火、硬度HRC52-58.3.汽车、拖拉机齿轮的工作条件比机床齿轮要繁重得多，要求耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面比机床齿轮高.因此，一般是载荷重、冲击大，多采用低碳合金钢（除左行列出的牌号以外，尚有20MnMoB、20SiMnVB、30CrMnTi、30MnTiB、20MnTiB等），经渗碳、淬火、低温回火处理.拖拉机最终传动齿轮的传动扭矩较大，齿面单位压较高，密封性不好，砂土、灰土容易钻入，工作条件比较差，常采用20CrNi3A等渗碳。
4.一般机械齿轮最常用的材料是45和40Cr，其热处理方法选择如下：（1）.整体淬火；强度、硬度（HRC50-55）提高，承载能力增大，但韧性减小，变形较大，淬火后须磨齿或研齿，只适用于载荷较大、无冲击的齿轮.应用较少.（2）.调质：由于硬度低，韧性也好不太高，不能用于大冲击载荷下工作，只适用于低速、中载的齿轮，一对调质齿轮的小齿轮面硬度要比大齿面硬度高出HB25-40.（3）.正火：受条件限制不适合淬火和调质的大直径齿轮用.（4）.表面淬火：45、40Cr高频淬火机床齿轮广泛采用，直径较大用火焰表面淬火.但对受较大冲击载荷的齿轮因其韧性不够，须用低碳钢（有冲击、中小载荷）或低碳合金钢（有冲击、大载）渗碳.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.（10）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→锥孔及外圆锥局部淬火，260-300℃回火→车各空刀槽，粗磨外圆，滚铣花键槽→花键高频淬火，240-260℃加火→精磨.曲类热处理实例一、工作条件：1.内燃机曲轴：承受周期性变化的气体压力，曲柄连杆机械的惯性力，扭转和弯曲应力以及冲击力等.此外在高速内燃机中还存在扭转振动，会造成很大应力.2.要求有高强度及一定的冲击韧性、弯曲、扭转、疲劳强度，和轴颈处高的耐磨性.二、材料与热处理实例：1.低速内燃机，采用正火状态的碳钢、球墨铸铁.2.中速内燃机，采用调质碳钢或合金钢，如45、40Cr、45Mn2、50Mn2等及球墨铸铁。