(优选)热处理基础知识
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2）球化退火。使钢中的碳化物呈球 状 而 进 行 的 退 火 。 将 工 件 加 热 到 Ac1 以上20～300C，保温，然后缓慢冷却。 主要用于过共析钢，使钢中二次渗碳 图2-1 退火正火工艺规范示意图
体和珠光体中的片状渗碳体球状化， 以降低硬度提高韧性，改善切削加工 性能。
3)去应力退火。为消除形变加工、锻 造、焊接等以及铸件内存在的残余应 力而进行的退火。铸钢件的温度为 600 ～ 6500C ， 铸 铁 件 为 500 ～ 550C ， 保温后在炉内缓慢冷却。组织不发生 变化，只消除内应力，减少变形，稳 定尺寸。
淬火可提高工件的硬度和耐磨性，一般淬火后的工件再 配合适当温度的回火，可获得较好的综合力学性能，如刀具、 模具、轴和齿轮。淬火质量取决于加热温度和冷却方式。
1）淬火加热温度。 根据钢材的化学成分决定，亚共析钢 在Ac3以上30～500C，此时钢的组织为细颗粒的奥氏体，淬 火后获得细小的马氏体。若温度低于Ac3，将出现自由铁素 体。若温度过高，得到粗大的马氏体，性能变坏。共析钢 和过共析钢加热温度在Ac1以上30～500C，得到细小的马氏 体和小颗粒的渗碳体组织。
4）扩散退火(均匀化退火)。将钢加
热到略低于固相线温度，长时间保温，
随炉冷却，使化学成分和组织均匀化。
主要用于质量要求高的合金钢铸锭、
铸件或锻件。
图2-2 退火正火工艺规范示意图
2.1.2正火
正火是将工件加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析 钢）以上30～500C，保温适当时间，在自由流通的空气 中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
3）改善组织，细化晶粒，改变钢的性能或为以后热处 理做准备。
退火的分类：
各种退火、正火加热温度及工艺 曲线如图2-1所示。
1）完全退火。 加热到Ac3以上20～ 300C，保温，缓冷至6000C以下，再空 冷，得到接近平衡状态组织。主要用 于亚共析钢和共析钢的锻件、轧件、 铸件，使晶粒细化，组织均匀和消除 残余应力，提高钢件的性能。过共析 钢不宜完全退火，因析出网状渗碳体， 降低钢的力学性能。
正火主要应用于：
1）对不太重要的零件，可细化晶粒，组织均匀，提 高机械性能，作为最终热处理；
2）对低碳钢和低碳合金钢，可提高硬度，改善切削 加工性；
3）对于过共析钢或工具钢，可减少二次渗碳体，并 使其不呈连续网状碳化物，便于球化退火。
2.1.3.淬火
淬火是将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后 快速冷却以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
2）淬火冷却方法。 冷却介质对淬 火效果有很大影响，常用的有水、 油和盐、碱的水溶液。水用于形状 简单、截面较大的碳素钢工件。油 用于合金钢和复杂的碳素钢。常用 淬火方法如图1-3所示。1表示单液 淬火，2表示双液淬火，3表示分级 淬火，4表示等温淬火。
例如：P863 防钻板（材料65Mn）采 用 盐 浴 等 温 淬 火 ， 改 善 变 形 。 图2-3 常用淬火方法示意图 C453方舌组件（Q235)采用渗碳水淬 3）淬透性和淬硬性。
（优选）热处理基础知识
金属材料是目前应用最广泛的一种工程材料，具有 优良的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。
具有：强度较高、塑性较好、导电性高、导热性好、 有金属光泽等特性。
下面就介绍金属材料的热处理基础知识。
1.热处理的定义
热处理：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温 和冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能 的工艺方法。
2、热处理工艺分类
整体热处理
热 处
理 化学热处理
表面热处理
退火
正火
淬火
回火wk.baidu.com
固溶处理
固溶处理和时效
气体渗碳
渗碳
固体渗碳
气体碳氮共渗 碳氮共渗 液体碳氮共渗
渗氮
气体渗氮 离子渗氮
氮碳共渗 气体氮碳共渗 ( 软氮化) 液体氮碳共渗 (盐浴软氮化） 其他(如磷化、染黑、渗铝、渗钒、熔射等等) 表面淬火+回火（高频淬火、火焰淬火） 物理/化学气相沉积
淬透性：钢在淬火后，获得淬透层（淬硬层）
深度的能力。
淬硬性：钢淬火时能达到的最高硬度。
2.1.4.回火
回火是为了消除淬火引起的残余应力及获得要求的组 织和性能，将淬火后的工件加热到Ac1以下某一温度，保温 一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
回火目的：淬火后得到性能很脆的马氏体组织，而且淬 火马氏体是不稳定的组织，它有变为稳定状态的趋势，而使 零件尺寸变化，并存在内应力，零件容易变形和开裂。为此 利用回火来达到以下目的：
2）中温回火。 加热温度为350～5000C，得到极细颗粒状 渗碳体和铁素体的混合物—回后火托氏体，有极高的弹性 极限和屈服强度，也有较好的韧性。硬度在HRC35～45； 用于各种弹簧、弹簧夹头及锻模。
3）高温回火。 加热温度为500～6500C，得到细而均匀的 颗粒状渗碳体和铁素体的混合物---回火索氏体，有较高的 强度和硬度，又有较好的韧性和塑性。工厂一般把淬火和 高温回火叫调质处理。用于重要的零件如轴、齿轮、连杆 和螺栓。
2.1 整体热处理
整体热处理常见的工艺为退火、正火、淬火、回火等
2.1.1.退火
退火是将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当温 度，保持一定时间，然后缓慢冷却得到接近平衡状态组织的 热处理工艺。
退火的目的： 1）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变 形加工； 2）消除钢中的残余内应力，以防工件变形和开裂；
1）减少和消除淬火应力；
2）稳定工件尺寸，防止变形和开裂 ；
3）获得工件所需的组织和性能；即获得要求的强度、 硬度和韧性。
回火的种类及应用：
1）低温回火。 加热温度为150～2500C，得到碳的过饱和 程度稍小的固溶体—回火马氏体，硬度较高，在HRC58～64 之间，高耐磨性。可消除一定的残余应力，韧性有所改善。 用于各类高碳钢的工具、模具、量具。
金属材料性能的决定因素：化学成分、内部组织。 其中“化学成分”是改变性能的基础，
“热处理”是改变性能的手段， “组织”是性能变化的根据。
热处理的三个阶段：加热、保温、冷却。如图1-1 所示是最基本的热处理工艺曲线。
温 度
加热 保温 冷却 图1-1 热处理工艺曲线
时间
只有通过正确的热处理工艺，才能得到一定的组 织，获得预期的性能。
体和珠光体中的片状渗碳体球状化， 以降低硬度提高韧性，改善切削加工 性能。
3)去应力退火。为消除形变加工、锻 造、焊接等以及铸件内存在的残余应 力而进行的退火。铸钢件的温度为 600 ～ 6500C ， 铸 铁 件 为 500 ～ 550C ， 保温后在炉内缓慢冷却。组织不发生 变化，只消除内应力，减少变形，稳 定尺寸。
淬火可提高工件的硬度和耐磨性，一般淬火后的工件再 配合适当温度的回火，可获得较好的综合力学性能，如刀具、 模具、轴和齿轮。淬火质量取决于加热温度和冷却方式。
1）淬火加热温度。 根据钢材的化学成分决定，亚共析钢 在Ac3以上30～500C，此时钢的组织为细颗粒的奥氏体，淬 火后获得细小的马氏体。若温度低于Ac3，将出现自由铁素 体。若温度过高，得到粗大的马氏体，性能变坏。共析钢 和过共析钢加热温度在Ac1以上30～500C，得到细小的马氏 体和小颗粒的渗碳体组织。
4）扩散退火(均匀化退火)。将钢加
热到略低于固相线温度，长时间保温，
随炉冷却，使化学成分和组织均匀化。
主要用于质量要求高的合金钢铸锭、
铸件或锻件。
图2-2 退火正火工艺规范示意图
2.1.2正火
正火是将工件加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（过共析 钢）以上30～500C，保温适当时间，在自由流通的空气 中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
3）改善组织，细化晶粒，改变钢的性能或为以后热处 理做准备。
退火的分类：
各种退火、正火加热温度及工艺 曲线如图2-1所示。
1）完全退火。 加热到Ac3以上20～ 300C，保温，缓冷至6000C以下，再空 冷，得到接近平衡状态组织。主要用 于亚共析钢和共析钢的锻件、轧件、 铸件，使晶粒细化，组织均匀和消除 残余应力，提高钢件的性能。过共析 钢不宜完全退火，因析出网状渗碳体， 降低钢的力学性能。
正火主要应用于：
1）对不太重要的零件，可细化晶粒，组织均匀，提 高机械性能，作为最终热处理；
2）对低碳钢和低碳合金钢，可提高硬度，改善切削 加工性；
3）对于过共析钢或工具钢，可减少二次渗碳体，并 使其不呈连续网状碳化物，便于球化退火。
2.1.3.淬火
淬火是将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后 快速冷却以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
2）淬火冷却方法。 冷却介质对淬 火效果有很大影响，常用的有水、 油和盐、碱的水溶液。水用于形状 简单、截面较大的碳素钢工件。油 用于合金钢和复杂的碳素钢。常用 淬火方法如图1-3所示。1表示单液 淬火，2表示双液淬火，3表示分级 淬火，4表示等温淬火。
例如：P863 防钻板（材料65Mn）采 用 盐 浴 等 温 淬 火 ， 改 善 变 形 。 图2-3 常用淬火方法示意图 C453方舌组件（Q235)采用渗碳水淬 3）淬透性和淬硬性。
（优选）热处理基础知识
金属材料是目前应用最广泛的一种工程材料，具有 优良的力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。
具有：强度较高、塑性较好、导电性高、导热性好、 有金属光泽等特性。
下面就介绍金属材料的热处理基础知识。
1.热处理的定义
热处理：将固态金属或合金在一定介质中加热、保温 和冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能 的工艺方法。
2、热处理工艺分类
整体热处理
热 处
理 化学热处理
表面热处理
退火
正火
淬火
回火wk.baidu.com
固溶处理
固溶处理和时效
气体渗碳
渗碳
固体渗碳
气体碳氮共渗 碳氮共渗 液体碳氮共渗
渗氮
气体渗氮 离子渗氮
氮碳共渗 气体氮碳共渗 ( 软氮化) 液体氮碳共渗 (盐浴软氮化） 其他(如磷化、染黑、渗铝、渗钒、熔射等等) 表面淬火+回火（高频淬火、火焰淬火） 物理/化学气相沉积
淬透性：钢在淬火后，获得淬透层（淬硬层）
深度的能力。
淬硬性：钢淬火时能达到的最高硬度。
2.1.4.回火
回火是为了消除淬火引起的残余应力及获得要求的组 织和性能，将淬火后的工件加热到Ac1以下某一温度，保温 一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
回火目的：淬火后得到性能很脆的马氏体组织，而且淬 火马氏体是不稳定的组织，它有变为稳定状态的趋势，而使 零件尺寸变化，并存在内应力，零件容易变形和开裂。为此 利用回火来达到以下目的：
2）中温回火。 加热温度为350～5000C，得到极细颗粒状 渗碳体和铁素体的混合物—回后火托氏体，有极高的弹性 极限和屈服强度，也有较好的韧性。硬度在HRC35～45； 用于各种弹簧、弹簧夹头及锻模。
3）高温回火。 加热温度为500～6500C，得到细而均匀的 颗粒状渗碳体和铁素体的混合物---回火索氏体，有较高的 强度和硬度，又有较好的韧性和塑性。工厂一般把淬火和 高温回火叫调质处理。用于重要的零件如轴、齿轮、连杆 和螺栓。
2.1 整体热处理
整体热处理常见的工艺为退火、正火、淬火、回火等
2.1.1.退火
退火是将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当温 度，保持一定时间，然后缓慢冷却得到接近平衡状态组织的 热处理工艺。
退火的目的： 1）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变 形加工； 2）消除钢中的残余内应力，以防工件变形和开裂；
1）减少和消除淬火应力；
2）稳定工件尺寸，防止变形和开裂 ；
3）获得工件所需的组织和性能；即获得要求的强度、 硬度和韧性。
回火的种类及应用：
1）低温回火。 加热温度为150～2500C，得到碳的过饱和 程度稍小的固溶体—回火马氏体，硬度较高，在HRC58～64 之间，高耐磨性。可消除一定的残余应力，韧性有所改善。 用于各类高碳钢的工具、模具、量具。
金属材料性能的决定因素：化学成分、内部组织。 其中“化学成分”是改变性能的基础，
“热处理”是改变性能的手段， “组织”是性能变化的根据。
热处理的三个阶段：加热、保温、冷却。如图1-1 所示是最基本的热处理工艺曲线。
温 度
加热 保温 冷却 图1-1 热处理工艺曲线
时间
只有通过正确的热处理工艺，才能得到一定的组 织，获得预期的性能。