热处理工艺及操作方法

四海人士

9 S0 g4 Z. V; k* x6 h: G" N8 }1、退火
* h; q9 Q; [& e# O# m+ g操作方法：
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。
* C2 U; T) N2 l, o意图：
1 W( k% Y7 Y0 O% V2 |$ X: ]1.降低硬度，提高塑性，改进切削加工性能；
; W. X# ~8 c! O2 r2.细化晶粒，改进力学性能，为下一步工序做准备；
4 a8 j- Z$ N" ]9 G& D/ f/ _( l& |3.消除冷、热加工所发生的内应力。
5 x" [* I  Q3 v4 ~运用关键：
& _3 c, D  F6 k* S' A1.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；
  n/ l, F: H) [/ ~) ?2.通常在毛坯状况进行退火 。
! p6 ~  I9 M' K* ?! P. w' W
7 }2 J2 T6 Y8 g6 Q1 t& Z2、正火
. R$ K% R  q" `操作方法：
+ D$ R+ _  D  k0 Q) E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。
+ @6 v0 V0 ^" C3 `( N意图：
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；
( ?' \5 B' v1 j+ p3.消除冷、热加工所产生的内应力。
% Z3 T: E5 Y( W" z9 l: Y" R运用关键：
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。

3、淬火
/ ?' d. z( M1 x" {( p3 U操作方法：
# D3 h/ h! \) B1 I/ Q2 L6 S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。
/ L$ s# |+ T3 y) L意图：
. ~0 ]/ {2 O4 [, W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。
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；
2.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。
9 a/ {; B! B6 B( J4 k
3 Q8 v4 f  t7 i% m3 \1 q7 B4、回火
- D, S( p6 I6 _5 S. ^$ f% c/ h( V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。
意图：
9 F  \1 ^, g* ]& U" ~1.降低或消除淬火后的内应力，防止工件变形和开裂；
2.调整硬度，提高塑性和耐性，取得工件所需求的力学性能；
& X$ r, w; S* I3.稳定工件尺度。
( [9 m0 g- J& c* s运用关键：
( H7 H4 H  w0 O2 b* ^* Y4 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；
% w& X2 ^) Z: s7 R2.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。
; ^$ p/ Q  B2 i5 F) B! u9 i
% D7 w0 `9 ^1 D* B) O4 g, r7 I- v" q5、调质
操作方法：
2 K4 q4 s* X& M5 n/ R) t- e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：
1.改进切削加工性能，提高加工外表光洁程度；
2 }0 m7 ~- n+ B# _# [  @! z2.减小淬火时的变形和开裂；
3.取得杰出的组织力学性能。
运用关键：
1.适用于淬透性较高的合金不锈钢、合金结构钢和高速钢；
% L% f7 M& N3 q9 P5 H2. 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。

& ~: G6 `3 Q7 c6 v5 h6、时效
0 n8 Z' P8 }0 y. @操作方法：
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：
% D" t9 G& H: r0 l& }. H9 ]8 v1. 适用于经淬火后的各钢种；
5 e. `: r* i' F2 t7 F2.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。

7、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。
9 Q8 O6 I0 X- r: N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；
, s  Q& M% x3 k" M& b( z- W2． 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；
( z4 {. ]$ Z7 p4 z0 `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。

6 x6 F) L4 i/ A* q( r+ \8、火焰加热外表淬火
- O, c- @; ?" Y7 O0 y* t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：
( ]- X$ e+ }* E9 K: X% U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。
运用关键：
0 T. G0 t/ A, V2 n0 J: j1．多用于中碳钢制件，通常淬透层深度为2～6mm；
  o" J7 i( @( k6 o2．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：
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。
意图：
$ {( b! Z. b8 w+ e0 K! K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。
- A& j0 {% G; p5 m$ n8 @运用关键：
3 r, j" x. n: W1．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。
$ e& q$ J; s& v; l" }$ i
10、渗碳
操作方法：
) q' {+ b, R+ i6 I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。
# e) M. h; D" ]7 _8 n# E意图：
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。
! q/ n- H, U/ g; A# r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；
2．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。
3 m* r/ l$ E' c- Q
11、氮化
操作方法：
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。
意图：
( ]3 @5 t3 v& s% q提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。
8 a' @2 ?" s- a. T- I运用关键：
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。
" z8 \% H& S: B) E
12、氮碳共渗
* _2 v3 k& {4 f: R* ?4 G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。
运用关键：
1.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。