常用材料的热处理工艺.
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
等温退火
保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留(待奥氏体转变为珠光体)，
待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更
适合于孕育期长的合金钢.
UW-自动化工程部
等温退火可使钢材组织均匀，硬度降低，防止产生白点，多用于中碳合金钢和某些
高碳合金钢的重型铸锻件及冲压体等。（组织与硬度相比完全退火更为均匀）
艺。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。
2022/3/22
UW-自动化工程部
实际中的应用
齿轮淬火
齿轮采用正确的热处理工艺，如采用正火、回火、淬火、渗碳、渗氮，调质等方式中的一项或
几项相结合，可使寿命比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高。
轴承采用适当的热处理方式，如：淬火、退火、回火等，可以提高轴承的硬度、耐磨性、抗腐
处理工艺（也称均匀化退火）。
这种退火的目的是，为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成
分的偏析和组织的不均匀性以达到改善钢的组织，提高钢的力
学性能的目的。
缺点： 扩散退火可以在专用退火炉内进行，也可以在开坯轧制之前的加
热过程中进行。扩散退火加热温度很高，时间较长，消耗热量大
而生产率低，只有在必要时才使用。因此，扩散退火多用于优质
UW-自动化工程部
碳钢各种热处理工艺示意图
UW-自动化工程部
普通热处理
退火？
将钢加热至适当温度保温，然后
缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺。
降低硬度，提高塑性，
便于切削加工
退火的目的
消除内应力，提高组
织和成分的均匀化
细化晶粒、为后续的
热处理做组织准备
使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，
等温退火：790-810度加热，
710-720度等温，空冷-HB207-229
等温退火的齿轮
UW-自动化工程部
将工件加热到Ac1+ 30-50℃ 保温后缓冷，或者加热后冷却到略低于
球化退火
Ar1 的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用过
共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。
真空退火炉
UW-自动化工程部
所谓“完全”是指退火时钢的内部组织全部进
行了重结晶。通过完全退火来细化晶粒，均匀
组织，消除内应力，降低硬度，便于切削加工，
并为加工后零件的淬火作好组织准备。
重结晶退火（完全退火）
多用于铸、焊件及中碳钢
和中碳合金钢锻轧件等。
UW-自动化工程部
亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，
表面热处理工艺——渗碳
《天工开物》叙述了古代制针用的渗碳剂和固体渗碳工艺以及制针工艺中间工序消除内应
力的退火 。书中还记载有锉刀翻新工艺的记载，说明齿尖已磨损的旧锉刀，先退火再用
錾子划齿。
UW-自动化工程部
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变
材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工
人类应用铜的历史可追溯到公元前7250年以前。
早期的铜及其合金不经过退火是不适宜进行大形变量加工的。铜及其合金
容易发生加工硬化。
中间退火产生再结晶使铜合金软化，以便进行进一步的加工，这一技术以
后广泛应用于制造兵器和生活器具。
UW-自动化工程部
铜爵
戈
青铜剑
（3）固体渗碳制钢术
固体渗碳是采用将工件埋入固体渗碳物质中进行处理的工艺技术，它是
合金钢及偏析现象较为严重的钢或合金。
棒料
板坯
铸件
UW-自动化工程部
去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却
去应力
退火
的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处
UW-自动化工程部
常用材料的热处理
工艺
制作：自动化-工程部
时间：2016年5月6日
UW-自动化工程部
目录
热处理的发展史及定义
热处理的分类及工艺特点
热处理工艺的实际应用
热处理工艺的技术前景
UW-自动化工程部
一. 热处理的发展史及定义
中国古代热处理
材料热处理在中国有着悠久的历史，许多发明和技术在世界热处理史上处于遥遥领先的地位，
蚀性。
UW-自动化工程部
油钢或铬钢锯条采用直接油淬、低温回火、空冷，退火后加工成型，再淬火+低温回火等一系
列热处理方式不但可以增强锯条的刚度还能增加韧性以及耐磨性和刀刃的锋利性。
军刀
刀经过淬火增强其硬度，再回火后提高耐磨性和刀刃的锋利性。
UW-自动化工程部
二. 热处理的分类及工艺特点
热处理的分类
目的？
量具，刃具
锉刀
Leabharlann Baidu
其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。
这种工艺有利于塑性加工和切削加工，还能提高机械韧性。尤其对于轴
承钢、工具钢等钢种而言。
UW-自动化工程部
如在淬火前实施球化退火，即可获得下列效果：
轴承钢
工具钢
淬火效果均一；
淬火效果均一；
减少淬火变形；
抑制淬裂、淬弯等现象；
提高淬火硬度；
提高耐磨性、刀刃锋利程度及使用寿命。
改善工件切削性能；
提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。
轴承钢
轴承
UW-自动化工程部
车刀
丝锥
铣刀
盘铣刀
UW-自动化工程部
扩散
退火
方法是在材料不发生熔化的前提下 ，将铸件加热到尽可能高的温度，
并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓慢冷却的热
使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
UW-自动化工程部
退火的种类
有哪些？
去应力
退火
扩散退火
球化退火
等温退火
完全退火
再结晶
退火
UW-自动化工程部
完全退火
(重结晶退火)
将工件加热到Ac3+30~50℃,保温后随炉冷却到500℃以下
在空气中冷却退火工艺，主要用于亚共析钢 。
台车退火炉
最古老的热处理技术之一。
中国固体渗碳处理大约开始于春秋时期，其年代大约在公元前7至前6世
纪左右，是金属化学热处理的开端。
UW-自动化工程部
中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王—刘胜生前的佩剑,经过表面渗碳处理，获得心部柔
韧表面硬化的良好使用性能，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了
其中不少成果还传播到了世界各地，对世界热处理技术的进步起到了直接的促进作用。
（1）人类自觉进行热处理最早事例：
中国古代将火用于材料热处理是从新石器时代开始的，由于火，由于热处理，使粘土转变为
经久、耐火、耐水的陶器；
唐三彩
2022/3/22
彩陶
黑陶
白陶
UW-自动化工程部
瓷器
青花瓷
素三彩
（2）退火工艺的发明是人类金属热处理开端
保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留(待奥氏体转变为珠光体)，
待相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间，更
适合于孕育期长的合金钢.
UW-自动化工程部
等温退火可使钢材组织均匀，硬度降低，防止产生白点，多用于中碳合金钢和某些
高碳合金钢的重型铸锻件及冲压体等。（组织与硬度相比完全退火更为均匀）
艺。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。
2022/3/22
UW-自动化工程部
实际中的应用
齿轮淬火
齿轮采用正确的热处理工艺，如采用正火、回火、淬火、渗碳、渗氮，调质等方式中的一项或
几项相结合，可使寿命比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高。
轴承采用适当的热处理方式，如：淬火、退火、回火等，可以提高轴承的硬度、耐磨性、抗腐
处理工艺（也称均匀化退火）。
这种退火的目的是，为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成
分的偏析和组织的不均匀性以达到改善钢的组织，提高钢的力
学性能的目的。
缺点： 扩散退火可以在专用退火炉内进行，也可以在开坯轧制之前的加
热过程中进行。扩散退火加热温度很高，时间较长，消耗热量大
而生产率低，只有在必要时才使用。因此，扩散退火多用于优质
UW-自动化工程部
碳钢各种热处理工艺示意图
UW-自动化工程部
普通热处理
退火？
将钢加热至适当温度保温，然后
缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺。
降低硬度，提高塑性，
便于切削加工
退火的目的
消除内应力，提高组
织和成分的均匀化
细化晶粒、为后续的
热处理做组织准备
使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，
等温退火：790-810度加热，
710-720度等温，空冷-HB207-229
等温退火的齿轮
UW-自动化工程部
将工件加热到Ac1+ 30-50℃ 保温后缓冷，或者加热后冷却到略低于
球化退火
Ar1 的温度下保温，使珠光体中的渗碳体球化后出炉空冷。主要用过
共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。
真空退火炉
UW-自动化工程部
所谓“完全”是指退火时钢的内部组织全部进
行了重结晶。通过完全退火来细化晶粒，均匀
组织，消除内应力，降低硬度，便于切削加工，
并为加工后零件的淬火作好组织准备。
重结晶退火（完全退火）
多用于铸、焊件及中碳钢
和中碳合金钢锻轧件等。
UW-自动化工程部
亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到Ac1+30~50℃，
表面热处理工艺——渗碳
《天工开物》叙述了古代制针用的渗碳剂和固体渗碳工艺以及制针工艺中间工序消除内应
力的退火 。书中还记载有锉刀翻新工艺的记载，说明齿尖已磨损的旧锉刀，先退火再用
錾子划齿。
UW-自动化工程部
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变
材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工
人类应用铜的历史可追溯到公元前7250年以前。
早期的铜及其合金不经过退火是不适宜进行大形变量加工的。铜及其合金
容易发生加工硬化。
中间退火产生再结晶使铜合金软化，以便进行进一步的加工，这一技术以
后广泛应用于制造兵器和生活器具。
UW-自动化工程部
铜爵
戈
青铜剑
（3）固体渗碳制钢术
固体渗碳是采用将工件埋入固体渗碳物质中进行处理的工艺技术，它是
合金钢及偏析现象较为严重的钢或合金。
棒料
板坯
铸件
UW-自动化工程部
去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却
去应力
退火
的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处
UW-自动化工程部
常用材料的热处理
工艺
制作：自动化-工程部
时间：2016年5月6日
UW-自动化工程部
目录
热处理的发展史及定义
热处理的分类及工艺特点
热处理工艺的实际应用
热处理工艺的技术前景
UW-自动化工程部
一. 热处理的发展史及定义
中国古代热处理
材料热处理在中国有着悠久的历史，许多发明和技术在世界热处理史上处于遥遥领先的地位，
蚀性。
UW-自动化工程部
油钢或铬钢锯条采用直接油淬、低温回火、空冷，退火后加工成型，再淬火+低温回火等一系
列热处理方式不但可以增强锯条的刚度还能增加韧性以及耐磨性和刀刃的锋利性。
军刀
刀经过淬火增强其硬度，再回火后提高耐磨性和刀刃的锋利性。
UW-自动化工程部
二. 热处理的分类及工艺特点
热处理的分类
目的？
量具，刃具
锉刀
Leabharlann Baidu
其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。
这种工艺有利于塑性加工和切削加工，还能提高机械韧性。尤其对于轴
承钢、工具钢等钢种而言。
UW-自动化工程部
如在淬火前实施球化退火，即可获得下列效果：
轴承钢
工具钢
淬火效果均一；
淬火效果均一；
减少淬火变形；
抑制淬裂、淬弯等现象；
提高淬火硬度；
提高耐磨性、刀刃锋利程度及使用寿命。
改善工件切削性能；
提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。
轴承钢
轴承
UW-自动化工程部
车刀
丝锥
铣刀
盘铣刀
UW-自动化工程部
扩散
退火
方法是在材料不发生熔化的前提下 ，将铸件加热到尽可能高的温度，
并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓慢冷却的热
使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
UW-自动化工程部
退火的种类
有哪些？
去应力
退火
扩散退火
球化退火
等温退火
完全退火
再结晶
退火
UW-自动化工程部
完全退火
(重结晶退火)
将工件加热到Ac3+30~50℃,保温后随炉冷却到500℃以下
在空气中冷却退火工艺，主要用于亚共析钢 。
台车退火炉
最古老的热处理技术之一。
中国固体渗碳处理大约开始于春秋时期，其年代大约在公元前7至前6世
纪左右，是金属化学热处理的开端。
UW-自动化工程部
中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王—刘胜生前的佩剑,经过表面渗碳处理，获得心部柔
韧表面硬化的良好使用性能，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了
其中不少成果还传播到了世界各地，对世界热处理技术的进步起到了直接的促进作用。
（1）人类自觉进行热处理最早事例：
中国古代将火用于材料热处理是从新石器时代开始的，由于火，由于热处理，使粘土转变为
经久、耐火、耐水的陶器；
唐三彩
2022/3/22
彩陶
黑陶
白陶
UW-自动化工程部
瓷器
青花瓷
素三彩
（2）退火工艺的发明是人类金属热处理开端