热处理工艺及操作方法

四海人士

1、退火
操作方法：
, o5 d. z& c) R% V/ _* _1 l0 `将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度（可查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。
2 p7 K8 I) K' q意图：
$ o- S' C1 H/ V/ K- e1.降低硬度，提高塑性，改进切削加工性能；
# W% v7 I4 f8 E+ s# C' o) ?2.细化晶粒，改进力学性能，为下一步工序做准备；
8 v" u8 ~/ A2 K3.消除冷、热加工所发生的内应力。
# v$ Q5 |  n0 W  ?- X0 W2 u1 k运用关键：
2 r' e; M3 }& _# h% x: w, C1.适用于合金不锈钢、碳素结构钢、合金结构钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料；
2.通常在毛坯状况进行退火 。
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9 [  R* |2 G. a" V1 c6 |* M2、正火
9 a. I# r5 N. b3 w操作方法：
将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50℃，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
意图：
1 q6 N4 \  ~  m  U2 A& @1.降低硬度，提高塑性，改进切削加工性能；
2.细化晶粒，改进力学性能，为下一步工序做准备；
' l' S! |9 V- v7 o3.消除冷、热加工所产生的内应力。
' h& p; \8 e' O; o3 R) z. f% F5 a运用关键：
0 P- F( K  s1 ^' r1 c4 }正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。关于需求不高的低碳的和中碳的碳素不锈钢及低合金钢件，也可作为最终热处理。关于通常中、高合金钢，空冷可致使彻底或部分淬火，因而不能作为最终热处理工序。
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3、淬火
0 z* K  n3 b& Y/ ]* f% }( _- T) R1 u操作方法：
/ Q2 ~. o9 K- x将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时刻，然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。
意图：
淬火通常是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。
. G: S0 ]5 R& c运用关键：
1.普遍用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；
/ h/ K: h; v! e; s+ }' \% S2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但会产生很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的组织力学性能。

, n8 y7 ^% [# h  G6 v, E: X  O4、回火
操作方法：
将淬火后的钢件从头加热到Ac1以下某一温度，经保温后，在空气或油、热水、水中冷却。
; d/ {* i; i) `$ P意图：
1.降低或消除淬火后的内应力，防止工件变形和开裂；
* ?1 s( H# F: V2 ~2.调整硬度，提高塑性和耐性，取得工件所需求的力学性能；
3.稳定工件尺度。
运用关键：
8 j. q' q( w4 b, c4 J, z1.为保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧性的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有满足的强度时用高温回火；
5 E& |7 z, w9 t7 n- i2.通常钢尽量避免在230~280℃、不锈钢在400~450℃之间回火，因为这时会发生一次回火脆性。
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5、调质
9 S/ A, J' Y2 ?# ~操作方法：
; Y1 I; _/ t: m淬火后高温回火称调质，将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720℃的温度下进行回火。
意图：
* Y# B$ \7 E3 x( ?8 z1.改进切削加工性能，提高加工外表光洁程度；
2.减小淬火时的变形和开裂；
6 {" J8 L) J! K% d( q+ \3.取得杰出的组织力学性能。
& h: k9 m6 ]* A+ u: L5 w运用关键：
$ l( f( y# D7 r+ c9 s; R7 I1.适用于淬透性较高的合金不锈钢、合金结构钢和高速钢；
, H& ?# y' ^+ b, E+ ?% X* [9 o2. 不只能够作为各种较为重要工序的最终热处理，并且还能够作为某些精密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。

6、时效
3 S8 W( |! B( e$ K! H% ^/ i操作方法：
# F/ Y. M, P) A! [' I将钢件加热到80~200℃，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。
意图：
1. 稳定钢件淬火后的组织，减小时效或长时间的变形；
2.减小淬火以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺度。
运用关键：
' Z- x$ _5 O2 \/ Y& P- c1. 适用于经淬火后的各钢种；
* x& F/ O% r$ q& p2.常用于需求形状不再发生变化的精密工件，如精密丝杠、床身机箱等。

) p$ G  y% |8 \2 O; s7、冷处理
操作方法：
将淬火后的钢件，在低温介质（如干冰、液氮）中冷却到－60～－80℃或更低，温度均匀后取出均温到室温。
意图：
1．使淬火钢件内的剩余奥氏体悉数或大部转换为马氏体，然后提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限；
: M5 d' M: t" d2 i0 t& o" T. J2． 稳定钢的组织 ，以保持钢件的形状和尺度。
运用关键：
1．钢件淬火后应当即进行冷处理，然后再经低温回火，以消除低温冷却时的内应力；
2．冷处理首要适用于合金钢制的精密刀具、量具和精密零件。

8、火焰加热外表淬火
0 q+ i, I* c  S+ R0 F( u操作方法：
用氧－乙炔混合气体焚烧的火焰，喷射到钢件外表上，疾速加热，当到达淬火温度后当即喷水冷却。
意图：
) O$ `/ _' r2 z( Y4 v提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍保持一定的韧性。
( V9 t7 @* S# Z; f. Z7 [运用关键：
1．多用于中碳钢制件，通常淬透层深度为2～6mm；
2．适用于单件或小批量生产的大型工件和需求部分淬火的工件。

9、感应加热外表淬火
操作方法：
$ [& |& T% y/ i7 c0 }9 j将钢件放入感应器中，使钢件表层发生感应电流，在极短的时刻内加热到淬火温度，然后喷水冷却。
1 @# t8 E- i$ [" V, N8 ^" F- {2 ~- Z意图：
5 o7 }+ |8 s' g" N: d提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持一定的韧性。
运用关键：
1．多用于中碳钢和中碳合金不锈钢制件；
2． 因为趋夫效应，高频感应淬火淬透层通常为1～2mm，中频淬火通常为3～5mm，高频淬火通常大于10mm。

10、渗碳
" r7 s1 g5 N% b4 }* l操作方法：
将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950℃并保温，使钢件便面取得必定浓度和深度的渗碳层。
# m) X# Y2 Z9 ~% ]5 z+ [* D意图：
5 ?2 Q, u: f' e, s7 {4 K# J, Q  G提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持一定的韧性。
运用关键：
1．用于含碳量为0．15％～0．25％的低碳钢和低合金钢制件，通常渗碳层深度为0．5～2．5mm；
% T, B- N& d# r  f2．渗碳后有必要进行淬火，使外表得到所需的马氏体，以达到渗碳的意图。
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11、氮化
2 a+ o, M2 ^! \) h6 N8 `; d操作方法：
7 j" i3 ]# i! {$ X6 }( W( {利用在500～600℃时氨气分化出来的活性氮原子，使钢件外表富含氮原子，构成氮化层。
0 R; S) C5 g; k意图：
  |  |  Q- H2 ?$ z$ w- f- }: S提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。
运用关键：
: N2 z( O+ R+ }, Z多用于富含铝、铬、钼等合金元素的中碳合金不锈钢，以及碳钢和铸铁，通常氮化层深度为0.025～0.8mm。

12、氮碳共渗
操作方法：
向钢件外表一起渗碳和渗氮。
意图：
提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。
3 x$ D5 V" o7 P运用关键：
+ t) d( _6 {* b( G1.多用于低碳钢、低合金不锈钢以及结构钢制件，通常氮化层深0.02～3mm；
2.氮化后还要淬火和低温回火。