热处理工艺及操作方法

四海人士

1、退火
操作方法：
* m, Y" {8 L! }$ g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。
) o& ]. {8 e! y5 k$ P0 i: h" S意图：
2 u3 m2 k. A! z' j3 X+ j1.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；
3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：
# k: M3 e. m( D$ U; v1.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；
4 ~1 J& f6 g- F' z$ _3 S& s5 K2.通常在毛坯状况进行退火 。

2、正火
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。
7 c& b/ o9 [0 w0 L: j6 x意图：
; T" \+ N9 `5 W9 Y) j# B1.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；
  n1 v' L' R0 d( a; n3.消除冷、热加工所产生的内应力。
运用关键：
5 c/ L! d: h3 B! m  p! _8 w+ q8 ], _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。

/ r/ O( `. ]% }+ m6 s) N7 a3、淬火
操作方法：
/ n8 O9 Q1 s) E$ ^7 y4 b5 P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。
4 V, _2 {# \; e% l& D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。
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。

" |8 w4 C: z  N4、回火
操作方法：
$ W" l5 R$ c- F: j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。
* n5 Z, e: Z( P5 d: M意图：
: L7 K8 T) v) T+ p1.降低或消除淬火后的内应力，防止工件变形和开裂；
' x2 ~6 g" F- y+ C2.调整硬度，提高塑性和耐性，取得工件所需求的力学性能；
# x) @8 X. B8 j3 H& ^3.稳定工件尺度。
# _* r% S* N" a& I6 ^  t: n运用关键：
1 N: q6 {6 z* H# `: i: G1.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；
% x; z( T( G' x5 _$ B9 \2.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。

+ e  d8 l! J9 j7 c8 N/ }! {5、调质
# R# R( S' U4 Q% l1 c4 M操作方法：
* ~: q5 P  `! l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：
- l3 X4 p' H  f/ T7 d& R- Y* a# W1.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；
5 D$ q: ?  I. R6 D5 }% L$ z1 p, r3.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；
+ c+ O, L( |& K, \: P# q3 ^2. 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
操作方法：
/ F) l$ `- `0 a9 c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：
% ]3 g$ I# s6 ~) Z1 Z" o) N1. 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。
1 L+ O& _6 C, e7 T/ d2 X运用关键：
2 a& `. ?: I7 b1. 适用于经淬火后的各钢种；
2.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
- {) g. F! ?+ @7 T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。
- y7 f5 t2 X& e$ A0 C) Y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；
2． 稳定钢的组织 ，以保持钢件的形状和尺度。
运用关键：
$ n8 H: p" T  H' v1．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；
8 r0 s  U7 y2 }; S/ R2．冷处理首要适用于合金钢制的精密刀具、量具和精密零件。
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; p$ \$ k" ?( @& k6 T) e5 U8、火焰加热外表淬火
操作方法：
1 M: T) ~' [- T) c' W" d$ p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：
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。
* O# d' l1 @, d# @! `2 ], q4 A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。
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9、感应加热外表淬火
' q# V: o9 @* V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。
' f9 E, d6 x1 y6 U' t7 P- K4 L意图：
: T3 V2 e$ G' c2 V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；
! t! b  O+ }& e9 r& U- z9 o3 X3 N$ t2． 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
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。
: h* _0 c3 W5 i. D3 _" S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。
* G* R" t4 U8 E1 h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；
5 [' p/ l2 f% ^5 P2．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。
% A8 B. \! ?5 `$ c
11、氮化
1 o0 p5 D& ?! s* V/ |! q操作方法：
1 L- ^' `+ Y* ]( j* R/ {0 I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。
# p5 n8 @8 U/ w3 ]意图：
提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。
# Q( b- [& {! E( d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。

12、氮碳共渗
' H  B2 y6 |, G0 R* X6 p操作方法：
/ R& Y$ P% A! i3 k向钢件外表一起渗碳和渗氮。
$ H5 `8 S& {  v3 J" K; `意图：
9 Y$ Q1 b* x% R8 ^* S" l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；
0 N' ^* p. `" s3 f5 p- `5 P8 b2.氮化后还要淬火和低温回火。