热处理与表面处理

热处理与表面处理

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

1）工艺特点、处理目的和应用

类

别

工艺特点目的和应用

退火

将工件加热到

一定温度（相变或不

相变)保温后缓冷下

来,或通过相变以获

得珠光体型组织,或

不发生相变的消除

应力降低硬度的一

种热处理方法。

1、降低硬度、提

高塑性、改善切削加

工性能或压力加工性

能；

2、经相变退火提

高成分和组织的均匀

性、改善加工工艺性

能，并为下道工序作

准备；

3、消除铸、锻、

焊、扎冷加工等所产生的内应力。

正火

一般将钢件加

热到临界温度Ac3

或Accm＋40~60℃，

保温一定时间，达到

完全奥氏体化和均

匀化，然后在自然流

通的空气中均匀冷

却。大件正火也可采

用风冷、喷雾冷却等

以获得正火均匀的

效果。

调整钢件的硬

度、细化组织及消除

网状碳化物，并为淬

火作好组织准备。其

主要应用如下：

1、用于含碳量低

于0.25%的低碳钢工

件,使得到量多且细小

的珠光体组织,提高硬

度,从而改善其切削加

工性能;

2、消除过共析钢

中网状渗碳体为球化

退火作准备;

3、作为中碳钢合

金结构钢淬火前的预

先处理，以减少淬火

缺陷;

4、作为要求不高的普通结构件的最终热处理;

5、用于淬火返修件消除内应力和细化组织以防重淬火时产生变形与开裂。

淬火

将工件加热至

Ac3或Ac1＋

20~30℃，保温一定

时间而后快速冷却，

获得均匀细小的马

氏组织或均匀细小

马氏体和粒状渗碳

体混合组织。

1、提高硬度和耐

磨性;

2、淬火后经中温

或高温回火，可获得

良好的综合机械性

能。

回火

将淬火后的工

件重新加热到Ac1

以下某一温度，保温

一段时间，然后取出

以一定方式冷却下

来。

1、降低脆性，消

除内应力，减少工件

的变形和开裂。

2、调整硬度、提

高塑性和韧性获得工

件所要求的机械性

能。

3、稳定工件尺

寸。

类

别

工艺特点目的和应用

回火低

温

回

火

回火温度

为150℃~250℃

降性脆性和内应力的

同时，保持钢在淬火

后的高硬度和耐磨

性。主要用于各种工

具、模具、滚动轴承

以及渗碳或表面淬火

的零件。

中

温

回

火

回火温度

为350℃~500℃

在保持一定韧性

的条件下提高弹性和

屈服强度，主要用于

各种弹簧、锻模、冲

击工具和某些要求高

强度的零件。

高温回火

回火温度

为500℃

~650℃，回火后

获得索氏体组

织。一般为惯称

为调质处理。

可获得强度、塑

性、韧性都较好的综

合机械性能。广泛用

于各种较为重要的结

构零件，特别是在交

变负荷下工作的连

杆、螺栓、齿轮及轴，

不但可作为这些重要

零件的最终处理，而

且还常可作为某些精

密零件如丝杆等的预

先热处理，以减小最

终热处理中的变形，

并为获得较好的最终

性能提供组织基础。

冷处理

将淬火后的工

件，在零度以下的低

温介质中继续冷却，

一般冷到零下60℃

~80℃，待工件截面

冷到温度均匀一致

后，取出空冷。

可提高工件硬

度、抗拉强度和稳定

工件尺寸。主要用于

合金钢制成的精密刀

具、量具和精密零件，

如量块、量规、铰刀、

样板、高精度丝杠、

齿轮等，还可使磁钢

更好地保持磁性。

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

类

别

工艺特点目的和应用

渗碳

将低碳或中碳钢工件

放入渗碳介质中加热及保

温，使工件表面层增碳，

经渗碳的工件必须进行淬

火和低温回火，使工件表

面渗碳层获得回火马氏体

组织。

当渗碳件的某些部位

不允许高硬度时，则可在

渗碳前采取防渗措施，即

增加钢件

表面硬度，提高

其耐磨怀和疲

劳强度，并同时

保持心部原材

料所具有的韧

性，适用于中小

型零件和大型

重负荷、受冲

击，要求耐磨的