热处理基础知识培训1
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材料潜力不可缺少的工艺方法。 热处理在机械制造业中的应用日益广泛； 在机床制造中要进行热处理的零件占60%~70%
在汽车、拖拉机制造中占70~80%； 在各类工具/刃具、模具、量具等和滚动轴承制造中，100%的需要进行热处理。
5
Part2
热处理的定义及本质
6
2.1金属热处理定义
金属热处理是在固态下将金属或合金加 热到一定温度，保温一定时间，然后以 一定冷却速度冷却，通过加热速度、保 温温度、保温时间和冷却速度四个基本 要素的有机配合，使金属或合金内部组 织结构发生转变，从而获得一定性能的 工艺方法。 热处理与其它加工方法的特点： 它只改变金属材料的组织和性能，而不 以改变其形状和尺寸为目的
7
2.2金属热处理的本质
构成
决定
结构
组织
性能
热处理工艺的本质：通过改变材料的相结构或组织组成，达到改变材料性能的 目的
8
Part 3 热处理一般分类及常用材料的热处理
9
3.1热处理一般分类
退火
常规热处理
正火 淬火
热处理
回火
表面热处理
表面淬火 化学热处理
渗碳 渗氮
碳氮共渗
10
退火
是将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷 却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
热处理基础培训
1
目录
CONTENTS
Part1 金属热处理的地位及应用 Part2 热处理的定义及本质 Part3 热处理的一般分类及常用材料的热处理 Part4 热处理工序的安排及机加余量控制
2
Part 1
金属热处理的地位及应用
3
1.1热处理在工业生产中的地位
生产寿命高、重量轻、体积小、功能强及高度可靠的产品乃是制造业 不断追求的目标。热处理(含表面改性，下同)是通过改变材料的组织 结构从而大幅度改变材料性能的工艺环节，是提高产品的内在质量、 保证整机使用性能和可靠性的关键，在制造业中有十分重要的作用。
4
Leabharlann Baidu
1.2热处理的应用
热处理的作用日趋重要：
因为现代机器制造过金属材料的性能不断提出更高的要求，如果完全依靠原材料的 原始性能来满足这些要求，常常是不经济的，甚至是不可能的、热处理可提高零件 的强度、硬度、韧性、弹性，同时，还可改善毛坯或原材料切削性能，使之易于加 工。热处理是改善原材料或毛坯的工艺性能、保证产品质量、延长使用寿命、挖掘
正火
定义：
将钢材或铸铁工件加热奥氏体化后在空气 中冷却，得到含有珠光体的均匀组织的热 处理工艺称为正火。
15
正火目的及应用
工艺名称
正火 高温正火 低温正火
目的
应用范围
备注
1善改织素除能、，切体，善内提做削和组带应高最加网织状力低好工状组（，碳热性碳如 织 提钢处2化消 高。、的理物除 低大细硬）魏 碳块化度3氏 钢状晶、，粒消组 性铁改，1钢 金 件 织 或、开钢、 ， ，主裂不对 消 以要常于 除 防用采高 内 重于用碳 应 淬低2钢 力 时碳、和 和 发钢淬高 细 生、火碳 化 形返中合组变修滩
11
常见退火工艺方法
A
均匀化退火
B
球化退火
C
完全退火
D
去应力退火
12
常用退火工艺定义
01
将工件加热Ac3以上30~50℃，保温一定 时间后，随炉缓慢冷却，以获得接近平衡 组织的热处理工艺。亚共析钢经完全退火 后得到的组织史F+P 完全退火主要适用于亚共析钢和合金钢的 铸件、焊接件、锻件及热轧型材。 目的是细化晶粒，均匀组织，降低硬度， 便于切削加工并为加工后工件的淬火作好 组织准备。 过共析钢不进行完全退火，因为过共析钢 自Acm缓慢冷却时会析出网状二次渗碳体， 使钢脆性增大。
凡是拥有著名品牌产品的制造业企业都高度重视热处理技术 的研发，通过大量的投入、持续研究、不断改进和长期积累， 形成独到的热处理技术并严加保密。他人可从市场购得名牌 产品，制造出材料成分与几何要素完全一致的仿制品，但寿 命和可靠性往往难望其项背。国际工业界公认：热处理技术 是决定制造业水平及其市场竞争力的核心要素。
削加工4、消除内应力5、 对于铸件可消除粗晶，提
高冲击韧性、塑性和强度
1、用于亚共析钢的中小 型铸件、锻件和热轧钢材
2、用于亚共析钢的预先 热处理
1、不能用于过共析钢2、 大型铸件、锻件采用完全 退火，由于应力作用易造 成变形，开裂，所以要及 时消除应力
1改内、应善降力切低3削.得硬加到度工球，性状提2珠高，光塑消体性除， 1织 共 轴、承的析用钢过钢于的共2 、无预析用网先钢于状热很处高碳少理碳化用钢物于和亚组
获得良好的强度，韧性和 塑性
主要用于强度，韧性要求 较高，而对耐磨性要求不 很高的球磨铸铁件
利用地方生铁熔铸球磨铸 铁时，由于含S、P量较高， 而难以保证塑性、韧性指 标，采用低温正火恰好可 补救因此产生的塑性、韧 性的不足
02
将工件加热至低于AC1的某一温度（一般 500~650℃），保温足够时间后，缓慢冷 却。主要用于消除铸件、锻件、焊接件及 冷变形零件的内应力，降低温度，稳定尺 寸，减少和防止使用过程中变形，但不改 变零件的内部组织
13
退火目的及应用
工艺名称
完全退火 不完全退火 去应力退火
目的
应用范围
备注
1、细化晶粒2、消除魏氏 组织和带状组织3、降低 硬度，提高塑性，利于切
正火比退火比较生产周期 短，设备利用率高。另外 可提高钢的力学性能，因 此可根据材料和技术要求， 在某些情况下用正火代替 退火
1、提高组织均匀性，改善 切削性，提高强度，硬度，主要用于要求强度高，耐 耐磨性，或消除白口及游 磨性好的球磨铸铁件 离渗碳体
铸态组织中存在游离渗碳 体时，正火温度取上限， 含硅量较高的铸件应采用 较快的速度冷却，以防出 现石墨化现象
1、过共析钢中存在网状 碳化物时，必须采用正火 消除后方可采用不完全退 火
1、消除内应力，稳定尺 寸，减少加工和适用过程
中的变形2、降低硬度， 便于切削加工
1入 2是 工 件 的 （、 、2床 降，性应0用用0身 低为能力~于于4硬了，3，0铸、高0度消发）采锻对合除动，长用件于金切机改时更和高钢削和善间低焊精，加缸切保接温度主工体削温件零要后度等加，1大时除第度过、6应二时降间0对0力阶，低2于、时段可，大对石以，加工于墨适热为件一化当温了1和般而延度避4 装铸引长不免炉件起应保造强量超温消成
在汽车、拖拉机制造中占70~80%； 在各类工具/刃具、模具、量具等和滚动轴承制造中，100%的需要进行热处理。
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Part2
热处理的定义及本质
6
2.1金属热处理定义
金属热处理是在固态下将金属或合金加 热到一定温度，保温一定时间，然后以 一定冷却速度冷却，通过加热速度、保 温温度、保温时间和冷却速度四个基本 要素的有机配合，使金属或合金内部组 织结构发生转变，从而获得一定性能的 工艺方法。 热处理与其它加工方法的特点： 它只改变金属材料的组织和性能，而不 以改变其形状和尺寸为目的
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2.2金属热处理的本质
构成
决定
结构
组织
性能
热处理工艺的本质：通过改变材料的相结构或组织组成，达到改变材料性能的 目的
8
Part 3 热处理一般分类及常用材料的热处理
9
3.1热处理一般分类
退火
常规热处理
正火 淬火
热处理
回火
表面热处理
表面淬火 化学热处理
渗碳 渗氮
碳氮共渗
10
退火
是将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷 却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
热处理基础培训
1
目录
CONTENTS
Part1 金属热处理的地位及应用 Part2 热处理的定义及本质 Part3 热处理的一般分类及常用材料的热处理 Part4 热处理工序的安排及机加余量控制
2
Part 1
金属热处理的地位及应用
3
1.1热处理在工业生产中的地位
生产寿命高、重量轻、体积小、功能强及高度可靠的产品乃是制造业 不断追求的目标。热处理(含表面改性，下同)是通过改变材料的组织 结构从而大幅度改变材料性能的工艺环节，是提高产品的内在质量、 保证整机使用性能和可靠性的关键，在制造业中有十分重要的作用。
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Leabharlann Baidu
1.2热处理的应用
热处理的作用日趋重要：
因为现代机器制造过金属材料的性能不断提出更高的要求，如果完全依靠原材料的 原始性能来满足这些要求，常常是不经济的，甚至是不可能的、热处理可提高零件 的强度、硬度、韧性、弹性，同时，还可改善毛坯或原材料切削性能，使之易于加 工。热处理是改善原材料或毛坯的工艺性能、保证产品质量、延长使用寿命、挖掘
正火
定义：
将钢材或铸铁工件加热奥氏体化后在空气 中冷却，得到含有珠光体的均匀组织的热 处理工艺称为正火。
15
正火目的及应用
工艺名称
正火 高温正火 低温正火
目的
应用范围
备注
1善改织素除能、，切体，善内提做削和组带应高最加网织状力低好工状组（，碳热性碳如 织 提钢处2化消 高。、的理物除 低大细硬）魏 碳块化度3氏 钢状晶、，粒消组 性铁改，1钢 金 件 织 或、开钢、 ， ，主裂不对 消 以要常于 除 防用采高 内 重于用碳 应 淬低2钢 力 时碳、和 和 发钢淬高 细 生、火碳 化 形返中合组变修滩
11
常见退火工艺方法
A
均匀化退火
B
球化退火
C
完全退火
D
去应力退火
12
常用退火工艺定义
01
将工件加热Ac3以上30~50℃，保温一定 时间后，随炉缓慢冷却，以获得接近平衡 组织的热处理工艺。亚共析钢经完全退火 后得到的组织史F+P 完全退火主要适用于亚共析钢和合金钢的 铸件、焊接件、锻件及热轧型材。 目的是细化晶粒，均匀组织，降低硬度， 便于切削加工并为加工后工件的淬火作好 组织准备。 过共析钢不进行完全退火，因为过共析钢 自Acm缓慢冷却时会析出网状二次渗碳体， 使钢脆性增大。
凡是拥有著名品牌产品的制造业企业都高度重视热处理技术 的研发，通过大量的投入、持续研究、不断改进和长期积累， 形成独到的热处理技术并严加保密。他人可从市场购得名牌 产品，制造出材料成分与几何要素完全一致的仿制品，但寿 命和可靠性往往难望其项背。国际工业界公认：热处理技术 是决定制造业水平及其市场竞争力的核心要素。
削加工4、消除内应力5、 对于铸件可消除粗晶，提
高冲击韧性、塑性和强度
1、用于亚共析钢的中小 型铸件、锻件和热轧钢材
2、用于亚共析钢的预先 热处理
1、不能用于过共析钢2、 大型铸件、锻件采用完全 退火，由于应力作用易造 成变形，开裂，所以要及 时消除应力
1改内、应善降力切低3削.得硬加到度工球，性状提2珠高，光塑消体性除， 1织 共 轴、承的析用钢过钢于的共2 、无预析用网先钢于状热很处高碳少理碳化用钢物于和亚组
获得良好的强度，韧性和 塑性
主要用于强度，韧性要求 较高，而对耐磨性要求不 很高的球磨铸铁件
利用地方生铁熔铸球磨铸 铁时，由于含S、P量较高， 而难以保证塑性、韧性指 标，采用低温正火恰好可 补救因此产生的塑性、韧 性的不足
02
将工件加热至低于AC1的某一温度（一般 500~650℃），保温足够时间后，缓慢冷 却。主要用于消除铸件、锻件、焊接件及 冷变形零件的内应力，降低温度，稳定尺 寸，减少和防止使用过程中变形，但不改 变零件的内部组织
13
退火目的及应用
工艺名称
完全退火 不完全退火 去应力退火
目的
应用范围
备注
1、细化晶粒2、消除魏氏 组织和带状组织3、降低 硬度，提高塑性，利于切
正火比退火比较生产周期 短，设备利用率高。另外 可提高钢的力学性能，因 此可根据材料和技术要求， 在某些情况下用正火代替 退火
1、提高组织均匀性，改善 切削性，提高强度，硬度，主要用于要求强度高，耐 耐磨性，或消除白口及游 磨性好的球磨铸铁件 离渗碳体
铸态组织中存在游离渗碳 体时，正火温度取上限， 含硅量较高的铸件应采用 较快的速度冷却，以防出 现石墨化现象
1、过共析钢中存在网状 碳化物时，必须采用正火 消除后方可采用不完全退 火
1、消除内应力，稳定尺 寸，减少加工和适用过程
中的变形2、降低硬度， 便于切削加工
1入 2是 工 件 的 （、 、2床 降，性应0用用0身 低为能力~于于4硬了，3，0铸、高0度消发）采锻对合除动，长用件于金切机改时更和高钢削和善间低焊精，加缸切保接温度主工体削温件零要后度等加，1大时除第度过、6应二时降间0对0力阶，低2于、时段可，大对石以，加工于墨适热为件一化当温了1和般而延度避4 装铸引长不免炉件起应保造强量超温消成