学号 11390215
《金属材料》结课论文
热处理新技术
学生姓名
班级热动-2班
成绩
任课教师
开课单位控制与机械工程学院
2014 年 1 月 2 日
热处理新技术
摘要：热处理是保证产品或零件使用性能的重要工序。如果热处理不当，就会产生各种各样的热处理缺陷，使产品或零件达不到预期的使用性能，产生不合格品或废品。热处理前由于设计不良、原材料或毛坯缺陷，热处理中因工艺不当、操作不当、设备和环境条件不合适，以及热处理后因后续加工工序不当或者使用不当，都可能产生与热处理有联系的缺陷，所以需要更多的新技术来弥补。
关键词：热处理；工艺；缺陷；分析；新技术
现代热处理新技术
热处理技术是金属材料在经过多道加工过程后为改善其机械性质所作的一种技术。一个不当的表面处理，将使产品在制程中使前面所作的加工处理全成为泡影，无形间降低了产品的生产力及质量并且提高制造的成本，相对地也降低产业的竞争力，有鉴以此我们将介绍几种现代热处理新技术供各产业参考应用。
1、真空热处理技术
方法：真空热处理将为金属工件置于已抽真空的容器中，然后依所需之目的进行各种反复加热、冷却操作的一种技术。用途或优点：工件表面为光辉面、工件变形小、工件不会被氧化及脱碳或渗碳、无腐蚀和公害问题、质量稳定等，适合于工具或模具之热处理，为未来热处理技术的主流。
2、零下处理技术
方法：零下处理是将金属工件置于零度低温的环境中，迫使金属工件改变材料性能的一种热处理法，传统的零下处理通常是在钢铁材料作淬火处理后施行，以有效降低残留奥斯田铁含量，可以使钢铁材料尺寸稳定性及提高耐磨耗特性，尤其是高碳含量的工具钢材，效果最好。用途或优点：零下处理的应用将应用到超硬合金及铜合金等非铁类金属，以改善工件内部应用残留的问题，以提升工件的寿命为原来的两倍以上。
3、离子氮化技术
方法：先将金属工件置于真空容器中，再通入氮气，将容器本身当作阳极、工件当作阴极，然后通以高压直流电，强迫将氮气解离成正电的氮离子，并以极高的速度冲向阴极金属工件，使得金属工件表面得以瞬间氮化的一种表面热处理技术。用途或优点：有效提高金属材料之耐磨耗、耐疲劳、耐腐蚀等性质，另外它也具有工件变形量小、无公害及省能源的特点。广泛应用于各种钢铁工件及非铁金属工件之氮化处理。
4、低压渗氮技术
方法：低压渗氮技术系在大约300mba的作用压力下，打入NH3，N2O及N2等进行的气体渗氮，亦可再加CH4进行气体渗氮及碳化。处理温度约在400~600℃左右。低压渗氮及渗氮碳化可使工件表面得到较高硬度的渗氮层，增加工件表面压缩应力，提高其耐磨耗性及耐疲劳性；渗氮速度快，渗氮层组织可选择为纯扩散层或为致密白层，可渗氮深孔狭缝，工件表面洁净，量产性佳，省人工、省气体能源，作业环境优良，应用日益广泛。用途或优点：因为低压渗氮对于复杂形状、深孔的工件都可得均匀的硬化层，所以对于压铸模具、锻造模具、铝挤型模以及滚轮、牙板、喷嘴、引擎汽缸等耐磨耗、耐疲劳工件十分适用。
5、盐浴碳氮共渗技术
方法：盐浴碳氮共渗技术是将工件置于软氮化盐浴中进行处理，在工件表面形成一层耐磨耗之扩散氮化层后，再将工件迅速移置于氧化盐中进行氧化处理，让工
件外表面再形成一层耐磨蚀之氧化层。用途或优点：使用盐浴操作简单而容易，工件变形量小，并且能够有效提高工件之耐磨耗、耐疲劳、耐腐蚀等机械性质，可应用于刀具及各种机械零组件。
6、物理蒸镀技术
方法：物理蒸镀法技术是在高真空中基材表面被覆一层陶瓷薄膜，这层薄膜硬度比碳化钨合金还硬，具有高抗蚀性、耐磨性、附着力及低磨擦系数等优点。目前有阴极电孤电浆及非平衡磁控溅射两种物理蒸镀系统，已开发应用的有TiN、TiCN、CrN、CrCN、TiAIN及非晶形碳膜等。用途或优点：物理蒸镀温度大概在100~500℃，比高速钢、模具钢回火温度低，因此工件不会发生软化及变形，可应用于超硬合金、高速钢、模具钢、不锈钢、钛合金及铝合金等产品上。当刀具蒸镀陶瓷膜可降低刃口熔着现象，减缓刀口磨损率，提高刀具使用寿命2~7倍；模具经由蒸镀处理可增加离模性、耐磨耗性、降低黏着磨损及烧着现象，能有效提高模具寿命数倍，不但降低生产成本，而且可以增加产品的竞争力。
7、电浆化学蒸镀技术方法：应用电浆CVD蒸TiNTiCN、TiC等硬质膜，具有CVD之高附着性及PVD之低温处理特性等优点，可降低处理温度(约500℃)，有效防止工件变形，镀膜均匀附着性高，对于复杂形状之刀具及模具，被覆之效果最佳。用途或优点：可将蒸镀硬质膜于金属工件表面，如成形工具、刀具及模具等及需要提高材料之耐磨耗性/耐粘着性等工件，可以增加工件的寿命，提升加工速度，增加产量，节省成本。
8、TD碳化物被覆技术
方法：T处理(Toyota Diffusion Process)是在熔融硼砂浴中添加合金元素，使浸渍之钢料表面生成碳物之被覆处理法。其主要特色为被覆层的硬度极高，
耐磨耗性优良，具PVD或CVD处理者之同级硬度，
但设备简单、操作方便。用途或优点：TD处理所得之碳化钒(VC)硬度达HV2200以上且与母材结合力强，不易剥离，因此可应用于压铸模、切削剪断工具、模具、刀具或其它需耐磨之机械零件上，如板金冲模、冷锻模、热锻模、管件成型工具、塑料模、滚子、机械零件等。
热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括热处理裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷七大类。缺陷中最常见的是热处理变形，包括尺寸变化和形状畸变；最危险的是裂纹，包括淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹等。还有其他处理方法：
均质退火处理
简称均质化处理（Homogenization），系利用在高温进行长时间加热，使内部的化学成分充分扩散，因此又称为『扩散退火』。加热温度会因钢材种类有所差异，大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理，高碳钢在1100℃1200
℃之间，而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。
※完全退火处理完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围，在该温度保持足够时间，使成为沃斯田体单相组织（亚共析钢）或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后，在进行炉冷使钢材软化，以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。
※球化退火处理
球化退火主要的目的，是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。常见的球化退火处理包括：
（1）在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次，使A1变态所析出的雪明碳铁，继续附着成长在上述球化的碳化物上；
（2）加热至钢材A3或Acm温度上方，始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷，再依上述方法进行球化处理。
使碳化物球化，尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂，亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。
※软化退火处理软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内（A1温度下方），维持一段时间之后空冷，其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性，以便能再进一步加工。此种热处理方法常在冷加工过程反复实施，故又称之为制程退火。大部分金属在冷加工后，材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大，也因此导致材料延性降低、材质变脆，若需要再进一步加工时，须先经软化退火热处理才能继续加工。
※弛力退火处理
弛力退火热处理主要的目的，在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序系将工件加热到A1点以下的适当温度，保持一段时间（不需像软化退火热处理那么久）后，徐缓冷却至室温。特别需要注意的是，加热时的速度要缓慢，尤其是大型对象或形状复杂的工件更要特别注意，否则弛力退火的成效会大打折扣。
※正常化处理
正常化热处理有两个重要的功用，一是使工件结晶粒微细化而改善材料机械性质；另一个目的是调节轧延或铸造组织中碳化物的大小或分布状态，以利后续热处理时碳化物容易固溶于材质，以便提升材料切削性，并使材质均匀化。正常化热处理的热处理程序，系将工件加热至A3（亚共析钢）或Acm（过共析钢）点温度以上30℃至60℃的高温（此即为正常化温度）保持一段时间，材质成为均匀沃斯田体后，静置于空气中使之冷却。正常化时间的估算，可以每25mm厚度持温30分钟来估算需持温时间。正常化热处理又可分为二段正常化、恒温正常化及二次正常化等多种改良式正常化热处理。
※淬火处理
淬火处理的主要目的是将钢材急速冷却以便获得硬度极大的麻田散体组织。钢的淬火处理有三个要件，缺一不可，分别是：
（1）在沃斯田体区域内加热一段时间（即沃斯田体化）；
（2）冷却时要能避开Ar’（波来体）变态；
及（3）使钢材产生麻田散体或变韧体而硬化。
1.1、退火与正火常见缺陷：软化不充分、退火脆性、渗碳体石墨化、氧化、脱碳、过热、过烧、魏氏组织、网状碳化物等；
1.2、淬火常见缺陷：吹火裂纹、淬火表形、硬化不充分、软点、氧化、脱碳、过热、过烧、放置裂纹、放置变形等；
1.3、回火常见缺陷：回火裂纹、回火脆性、回火变形、残余应力过大等；
1.4、渗碳与碳氮共渗常见缺陷：渗碳过度、渗碳不均匀、反常组织、内氧化、剥落、表面硬度不足、表面碳化物不合格、心部组织不合格、渗碳层深度不足、心部硬度不合格、表面硬度不足、表面脱碳等；
1.5、渗氮与氮碳共渗常见缺陷：白层、剥落、渗层硬度低、渗层深度不足、渗
层网状或脉冲组织、变形、心部硬度低、渗层脆性、耐蚀性差、表面氧化等；1.6、渗金属常见缺陷：渗层过厚或不足、漏渗、渗层损伤、氧化、腐蚀、渗层分层、鼓包等；
2、主要热处理缺陷产生原因分析
2.1、产生热处理裂纹原因分析
热处理裂纹依据裂纹扩展的程度不同，分为阻断裂纹和可发展裂纹。阻断裂纹尺寸一般小于临界裂纹长度，因为应力场的变化及裂纹扩展阻力的变化等复杂因素的综合影响，使得裂纹难以继续扩展，裂纹存在在工件上，并未形成宏观的断裂；可发展裂纹尺寸大于临界裂纹长度，造成宏观的完整破坏，呈现脆性断裂。断裂可分为两种类型，脆性断裂和韧性断裂。绝大多数热处理裂纹的断口属于脆性断裂，断口具有灰亮色的金属光泽，且没有宏观塑性变形。
2.2、产生热处理变形原因分析
工件的热处理变形，主要是由于热处理应力造成的。其次，工件的结构形状、原材料质量、热处理前的加工状态、工件的自重以及工件在炉中加热和冷却时的支承或夹持不当等因素也能引起变形。热处理变形分为尺寸变化（体积变形）和形状畸变两种形式。
2.3、产生热处理残余应力原因分析
工件在加热和冷却过程中，由于热胀冷缩和相变时前后相比体积差异而发生体积变化，由于工件表层和心部存在温度差和相变时间差以及相变量的不同，致使工件表层和心部的体积变化不能同步进行，因而产生内应力。按照内应力的成因可将其分为热应力和组织应力。热应力是指由表层心部的温度差引起的热胀冷缩不均匀而产生的内应力，组织应力是由相变引起的比体积变化，又称相变应力。
残余应力的大小取决于工件的成分、淬透性、形状尺寸和热处理工艺。随着工件尺寸增大，残余应力向热应力型转化；形状复杂或尺寸突变时，在尺寸突变部位残余应力增大；淬透时冷却越快，热应力越大；未淬透时由组织应力和热应力综合作用。表面淬火件的残余应力表现为表层为压应力，心部为拉应力；经渗碳、碳氮共渗的零件，表层产生很大的压应力、心部产生很大的拉应力。
2.4、产生热处理力学性能不合格原因分析
热处理力学性能不合格分为硬度缺陷、拉伸性能和疲劳强度不合格、耐腐蚀性能不足及持久蠕变性能不合格等。其原意一般是因为材料的固有缺陷、热处理的工艺参数不合理、加热和冷却方式不当、热处理工艺执行不严等因素造成的。
硬度缺陷主要表现为硬度不足、硬度不均等；淬火工件硬度偏低一般是由于淬火加热不足、淬火冷却速度不够、表面脱碳、钢材淬透性不够、淬火后残余奥氏体过多或回火不足等因素造成的；硬度不均通常是由于淬火加热不均匀或淬火冷却不均匀所引起的。淬火和回火作为最后热处理工艺，对工件的性能影响很大，决定着工件的内在质量，淬火不充分或淬透层深度不足，会导致工件的拉伸性能和疲劳强度下降。
2.5、产生热处理脆性原因分析
工件断裂前不发生或只有少量宏观塑性变形，称为脆性断裂，与热处理有关的常见的材料脆性有回火脆性、低温脆性、氢脆性、渗氮层脆性等。
回火发生的脆性分为两类，第一类回火脆性发生在淬火马氏体于200－400℃回火区间，在碳钢和合金钢中都会出现，它与回火后的冷却速度无关，也叫低温回火脆性（不可逆回火脆性、回火马氏体脆性）。第二类回火脆性是发生在某些合金钢中，在高于600℃回火，在450－550℃间缓冷，或直接在450－550
间回火发生的脆性（可逆回火脆性、高温回火脆性或回火脆性）。这类脆性可采取重新加热至600℃以上，随后快冷予以消除。
工件随着温度降低，在某一温度范围内，缺口冲击试样的断裂形式由韧性断裂转变为脆性断裂，通常用一个特定的转变温度来表示该转变，该转变温度在一定意义上表征了材料抵抗低温脆性断裂的能力。这种随温度降低材料由韧性向脆性转变的现象称为低温脆性或冷脆。随着温度的降低和工件的有效尺寸、加速速率及应力集中的增大，脆性断裂倾向增大。这些因素属于外部因素，与热处理无关。
结语：如今我国机械产品和世界先进水平之间存在的差距达20年，热处理装备与技术还十分落后，和美国的水平存在着很大的差距，显然，我国热处理技术赶超世界先进水平任重而道远。
参考文献：
[1] 《金属材料与热处理工艺关系的探讨》论文刘小军.
[2] 《热处理手册》中国机械工程学会热处理学会编，（第四版）第1卷工艺基础，机械工业出版社，2008.
绪论 引入: 材料金属材料 机械行业本课程得重要性 主要内容：金属材料得基本知识(晶格结构及变性） 金属得性能(力学及工艺性能） 金属学基础知识（铁碳相图、组织） 热处理(退火、正火、淬火、回火) 学习方法：三个主线 重要概念 ①掌握 基本理论 ②成分 组织性能用途热处理 ③理论联系实际 引入：内部结构决定金属性能 内部结构？ 第一章:金属得结构与结晶 §1-１金属得晶体结构 ★学习目得:了解金属得晶体结构 ★重点：有关金属结构得基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶
体、晶体,金属晶格得三种常见类型. ★难点：金属得晶体缺陷及其对金属性能得影响. 一、晶体与非晶体 1、晶体:原子在空间呈规则排列得固体物质称为“晶体"。（晶体内得原子之所以在空间就是规则排列，主要就是由于各原子之间得相互吸引力与排斥力相平衡得结晶。） 规则几何形状 性能特点: 熔点一定 各向异性 2、非晶体：非晶体得原子则就是无规则、无次序得堆积在一起得(如普通玻璃、松香、树脂等）。 二、金属晶格得类型 1、晶格与晶胞 晶格：把点阵中得结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格. 晶胞:构成晶格得最基本单元 2、晶面与晶向 晶面：点阵中得结点所构成得平面。 晶向：点阵中得结点所组成得直线 由于晶体中原子排列得规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。(阵点(结点）:把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间得几何点,称为阵点或结点。点阵：阵点(或结点）在空间得排列方式称
晶体。) 晶胞晶面晶向 3、金属晶格得类型就是指金属中原子排列得规律。 7个晶系 1４种类型 最常见:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 (1)、体心立方晶格:(体心立方晶格得晶胞就是由八个原子构成得立方体,并且在立方体得体中心还有一个原子）。 属于这种晶格得金属有：铬Cr、钒Ｖ、钨Ｗ、钼Ｍｏ、及α—铁α-Fe 所含原子数 1/8×8+1=2（个) (2）、面心立方晶格：面心立方晶格得晶胞也就是由八个原子构成得立方体,但在立方体得每个面上还各有一个原子。 属于这种晶格得金属有：Al、Cu、Ｎi、Pb(γ-Fｅ）等 所含原子数1／８×8+6×1/２=4（个） （3）、密排六方晶格：由1２个原子构成得简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。 属于这种晶格得金属有铍（Be）、Ｍg、Zｎ、镉(Ｃd)等。 所含原子数 1/6×6×2+1／2×2+3=6(个） 三、单晶体与多晶体 金属就是由很多大小、外形与晶格排列方向均不相同得小晶体组成得,
热处理和表面处理工艺流程说明 拟稿： 审核： 批准： 目录 1. 淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2. 淬火（内部生产流程）------------------------------------------------------------------------------------------------4 3. 感应加热淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 4. 淬火加人工时效---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 5. 调质------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 6. 渗碳淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 7. 气体氮化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 8. 离子氮化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 9. 去应力退火---------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 10. 固溶热处理---------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 11. 渗碳淬火-去应力--------------------------------------------------------------------------------------------------------15 12. 白色/黑色ARC-20 UNI 4522 阳极氧化----------------------------------------------------------------------------17 13. 特殊白色阳极氧化------------------------------------------------------------------------------------------------------19 14. 硬质阳极氧化（有硬度要求）---------------------------------------------------------------------------------------20 15. 硬质氧化加涂特氟龙层------------------------------------------------------------------------------------------------22 16. 发黑------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------24 17. 磷化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 18. 镀铬------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28 19. 镀镍------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 20. 化学镀镍------------------------------------------------------------------------------------------------------------------30 21. 镀锌------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32 22. 电抛光（亮光/亚光）--------------------------------------------------------------------------------------------------33 23. 电抛光---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------34 24. 电抛光（控制抛去的厚度）------------------------------------------------------------------------------------------35 25. 电抛光（亚光）---------------------------------------------------------------------------------------------------------36 26. 磨料抛光------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 27酸洗-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------38 28不锈钢零件的酸洗和钝化----------------------------------------------------------------------------------------------39 29不锈钢零件的酸洗和钝化流程----------------------------------------------------------------------------------------40 30未浸入溶液的不锈钢零件的酸洗和钝化----------------------------------------------------------------------------41 31喷漆的普通材料一览表------------------------------------------------------------------------------------------------ 42 32喷漆流程-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 33电镀流程-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------46 34碱性镀锌处理-------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 35发黑处理-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49 36锰系磷化处理、黑色磷化----------------------------------------------------------------------------------------------50
45钢热处理工艺研究 在从石器时代进展到钢器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。 太钢六轧厂生产的优质碳素结构钢45钢主要用于汽车和航空工业等行业，由于45钢球化处理后可以显著提高塑性和韧性，便于机械加工和防止冲压变形开裂，因此用户对45钢的球化要求非常严格。针对六轧厂煤气罩式退火炉的设备状况和特点，对45钢的球化问题进行分析研究，确定了较为可行的热处理工艺。 对于45号钢推荐热处理温度：正火850度，淬火840度，回火600度。
45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。 1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 2. 45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。 调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。 渗碳处理一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质＋表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（特殊情况下采用0.35％）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC58－－62），芯部硬度低，耐冲击。 如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30％芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。可以采用调质＋高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。
金属工艺学电子教案（13） 【课题编号】 13-5．4 【课题名称】 钢的表面热处理,钢的化学热处理简介,热处理技术发展简介。 【教材版本】 郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】 －．知识目标 了解表面热处理的目的、种类、特点、应用；化学热处理概念、过程、种类与应用。了解热处理技术发展简况，开阔思路。 二、能力目标 通过学习和反复练习，初步学会在零件加工工艺编制中安排感应淬火、渗碳、氮化和相应的热处理工序。 三、素质目标 了解表面热处理、化学热处理的目的、种类、特点与应用，学会选用高频淬火、渗碳和氮化工序。了解热处理技术发展简况，开阔思路，树立创新意识。 四、教学要求 一般了解钢的表面热处理、化学热处理及热处理新技术。 【教学重点】 感应淬火、气体渗碳、气体渗氮。 【难点分析】 感应淬火原理。 【分析学生】 1．具有学习的知识基础。 2．具有学习的能力基础。 3．钢的表面热处理、化学热处理是钢的整体热处理（退火、正火、淬火、回火）的补充和完善，相互配合，全面达到零件多种多样的使用性能要求。虽不是重点，也要引导学生认真学习，努力掌握。 【教学设计思路】 教学方法：讲练法，演示法、讨论法，归纳法。 【教学资源】 1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，2005
2、郁兆昌主编。金属工艺学教学参考书（辅助学光盘）。北京：高等教育出版 社，2005 【教学安排】 2学时（90分钟） 教学步骤：讲授主要内容、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。 【教学过程】 一、复习旧课（15分钟） 1．简述 淬火方法分类、特点与应用。 2．讲评作业批改情况； 1．提问： 题5-7；5-14。 二、导入新课 钢的表面热处理、化学热处理主要解决零件的表面强化问题。与零件的整体热处理（退火、正火、淬火、回火）相配合，以满足零件多种使用性能和不同的强化需要。介绍热处理技术发展，能使我们开阔眼界，培养创新意识。 三、新课教学（70分钟） 1．钢的表面热处理（20分钟） 教师讲授感应淬火原理、种类、组织、性能、特点及应用；讲授火焰淬火基本概念、特点及应用。 演示网络课程中感应加热基本原理、感应器结构与种类、火焰淬火方法等视频。 学生课堂练习：题5-16；5-19。教师巡回指导、设问、提问，学生回答、讨论； 教师讲评。 2．钢的化学热处理（35分钟） 教师讲授钢的渗碳、气体渗碳；钢的渗氮，气体氮化；钢的其他化学热处理。 演示化学热处理过程、气体渗碳工艺过程、离子氮化过程等视频。 学生课堂练习：题5-21；5-17；5-18。教师巡回指导；设问、提问；学生回答、讨论；教师讲评。 3、热处理技术发展简介（15分钟） 教师讲述热处理技术发展趋势，介绍真空热处理等具体热处理新技术。 演示网络课程真空热处理、激光热处理，机器人在高频淬火中应用等照片和视频。 四、小结（ 5分钟） 简要叙述感应淬火、气体渗碳、气体渗氮的目的、特点与应用。 五、作业布置
45号钢热处理工艺 1 45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火, 换算成布氏硬度大约是380,470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下: 淬火温度:840?水淬 回火温度:150?回火，硬度约为57HRC;200?回火，硬度约为55HRC;250?回火，硬度约为53HRC;300?回火，硬度约为48HRC;350?回火，硬度约为45HRC;400?回火，硬度约为43HRC;500 ? 回火，硬度约为33HRC;600?回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点 (?) 20钢 735-855 (?) 45钢 724-780 (?) T8钢 730 -770(?) T12钢 730-820 (?) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo:正火温度850-900?，45号钢正火温度850?左右。
4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为:钢棒与锻件960?空冷 + 700,720?回火，空冷。最终热处理工艺: 1、淬火: 第一次预热:300,500?， 第二次预热840,860?; 淬火温度:1020,1050?; 冷却介质:油，介质温度:20,60?， 冷却至油温;随后，空冷，HRC=60,63。 、回火: 2 经过以下淬火工艺，可以达到降低硬度的作用，具体回火工艺如下: 加热温度400,425?，得到HRC=57,59。 说明:在480--520度之间回火正好是这种钢材的脆性回火区，在这个区间回火容易使模具出现崩刃。最为理想的回火区间在380--400?，这个区间回火，韧性最好，并且有良好的耐磨性。如果淬火后，采用深冷处理(理想的温度是零下120)与中温回火相结合，会得到良好使用效果和高寿命。Cr12MoV的回火脆性温度范围在325~375?。CR12MoV380-400回火后硬度在56-58HRC做冷冲模冲韧性好的材料具有不易开裂的优点，特别是在原材料质量不是很好的情况下，用此方法经济实惠。
2013年“教学质量月优秀教案评选”参评教案 课程：金属材料与热处理 2013—2014学年第一学期教师
教学过 程 教学内容附记 一、组织教学（2分钟）1、点名，稳定学生情绪。 2、分成四个学习小组。 二、复习提问（7分钟）常用的回火方法有哪几种？并分别指出其获得的组织、性 能及适用范围。 参考答案： 1、低温回火（150℃~250℃）：回火马氏体，具有较高的硬 度、耐磨性和一定韧性，主要用于刀具、冷作模具、轴承 零件及其它要求硬而耐磨的零件等。 2、中温回火（350℃~500℃）：回火屈氏体，具有高的弹性 极限、屈服强度和适当的韧性，主要用于弹性零件及热作 模具等。 3、高温回火（500℃~650℃）：回火索氏体，具有良好的综 合力学性能，强度、硬度、塑性和韧性具有良好的配合， 广泛应用于连杆、曲轴、齿轮等承受交变载荷或冲击载荷 的重要零件等。 巩固旧知 识，承接 新知识， 加强知识 的连贯 性。 三、任务提出（6分钟） 右图为活塞销的实物 图。 活塞销通常在冲击载 荷、交变载荷和强烈摩擦条 件下工作，活塞销选用20 钢制造。试根据其化学成分 和使用性能要求，选择正确 的热处理方法。 鼓励学生 结合生活 实际，积 极思考， 踊跃回 答。
五、相关知识（40分钟） 表面热处理是一种对工件表面进行硬化的热处理方 法，根据硬化机制不同，表面热处理可分为表面淬火和化 学热处理两大类。 （一）表面淬火 1、定义：对工件表层进行淬火的工艺。 2、适用范围：中碳钢和中碳合金钢。 3、分类： （1）火焰加热表面淬火 特点：用氧—乙炔火焰对 零件表面进行加热，随之快速 冷却的工艺。 加热温度及淬硬层 不易控制，质量不稳定。 应用：适用于单件或小批量 生产。 （2）感应加热表面淬火 特点：利用感应电流通过 工件所产生的热效应，使工件表面局部加热， 然后快速冷却的工艺。 加热速度快，淬硬层深度易于控制，淬火质量 高。 应用：适用于大批量生产。 （二）化学热处理 1、定义：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使 一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织 和性能的热处理工艺。 化学热处理不仅改变了钢的组织，而且其表层的化 学成分也发生了改变，因而更能有效地改善零件表层的组 织。 2、化学热处理的过程： 化学热处理是通过以下三个基本过程来完成： （1）分解介质在一定温度下发生化学分解，产生活 性原子。 提问：为 什么低碳 钢不能进 行表面淬 火？ 提示学生 注意：热 处理工艺 中，只有 化学热处 理不仅改 变了组 织，还改 变了化学 成分。
北京奇朔科贸有限公司 部分金属材料热处理及表面处理工艺规范 第一版 编写：赵贵波 审核： 批准： 北京奇朔科贸有限公司 二零一二年六月
目录 1.0 热处理的工艺分类及代号---------------------------------------------------------------------3 1.1 基础分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.2 附加分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.3 热处理工艺代号--------------------------------------------------------------------------------------4 1.4 图样中标注热处理技术条件用符号--------------------------------------------------------------7 2.0 金属材料的热处理方法和应用目的-------------------------------------------------------8 2.1 钢的淬火-----------------------------------------------------------------------------------------------8 2.2 热处理的过程方法和应用目的--------------------------------------------------------------------9 3.0 部分金属材料的热处理规范-----------------------------------------------------------------17 3.1 渗碳钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------17 3.2 渗氮钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------------20 3.3 调质钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------21 3.4 -弹簧钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------------23 3.5 轴承钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------25 3.6 合金工具钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------- 26 3.7 碳素工具钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------29
45号钢要求硬度HRC40-50，是不是要淬火+低温回火？ 换算成布氏硬度大约是380～470HB，根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下： 淬火温度：840℃水淬 回火温度：150℃回火，硬度约为57HRC；200℃回火，硬度约为55HRC；250℃回火，硬度约为53HRC；300℃回火，硬度约为48HRC；350℃回火，硬度约为45HRC；400℃回火，硬度约为43HRC；500 ℃回火，硬度约为33HRC；600℃回火，硬度约为20HRC 一般情况下热处理工艺都指标准范围内中间成分，且热处理温度都存在一个调整范围，如成分在范围内存在偏差，可以相应调整淬火温度和回火温度 2 1.临界温度指钢材的奥氏体转变温度。不同含量的钢材有着不同的临界点，但临界点有着一个范围内的浮动，所以下临界点温度指的就是奥氏体转变的最低温度。 2. 常用碳钢的临界点 钢号临界点(℃) 20钢735-855 (℃) 45钢724-780 (℃) T8钢730 -770(℃) T12钢730-820 (℃) 3 20Cr，40Cr，35CrMo，40CrMo，42CrMo：正火温度850-900℃，45号钢正火温度850℃左右。 4 20CrMnTi Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 740 825 680 730 5 Cr12MoV热处理知识 Cr12MoV钢是高碳高铬莱氏体钢，常用于冷作模具，含碳量比Cr12钢低。该钢具有高的淬透性，截面300mm以下可以完全淬透，淬火时体积变化也比Cr12钢要小。 其热处理制度为：钢棒与锻件960℃空冷+ 700～720℃回火，空冷。 最终热处理工艺： 1、淬火：
2013年“教学质量月优秀教案评选”参评教案
教学过程教学内容附记 一、组织教学 （2分钟）1、点名，稳定学生情绪。 2、分成四个学习小组。 二、复习提问 （7分钟）常用的回火方法有哪几种？并分别指出其获得的组织、性能及适用范围。 参考答案： 1、低温回火（150℃~250℃）：回火马氏体，具有较高的硬度、耐磨性和 一定韧性，主要用于刀具、冷作模具、轴承零件及其它要求硬而耐磨的 零件等。 2、中温回火（350℃~500℃）：回火屈氏体，具有高的弹性极限、屈服强 度和适当的韧性，主要用于弹性零件及热作模具等。 3、高温回火（500℃~650℃）：回火索氏体，具有良好的综合力学性能， 强度、硬度、塑性和韧性具有良好的配合，广泛应用于连杆、曲轴、齿 轮等承受交变载荷或冲击载荷的重要零件等。 巩固旧知 识，承接新 知识，加强 知识的连贯 性。 三、任务提出 （6分钟） 右图为活塞销的实物图。 活塞销通常在冲击载荷、交变 载荷和强烈摩擦条件下工作，活塞 销选用20钢制造。试根据其化学 成分和使用性能要求，选择正确的 热处理方法。 鼓励学生结 合生活实 际，积极思 考，踊跃回 答。 四、任务分析 （5分钟） 活塞销在工作时，同时受到冲击载荷、交变载荷和表面摩擦作用， 因此要求工件心部具有足够的塑性、韧性和一定的强度，表面具有高硬 度和高耐磨性，即所谓的“外硬内韧”。前面所学的常规热处理方法无法 满足上述性能，需要采用一种新的热处理方法——表面热处理。 提问：常规 的热处理方 法有哪些？
教学过程教学内容附记 五、相关知识（40分钟） 表面热处理是一种对工件表面进行硬化的热处理方法，根据硬化机 制不同，表面热处理可分为表面淬火和化学热处理两大类。 （一）表面淬火 1、定义：对工件表层进行淬火的工艺。 2、适用范围：中碳钢和中碳合金钢。 3、分类： （1）火焰加热表面淬火 特点：用氧—乙炔火焰对零件表 面进行加热，随之快速冷却的工艺。 加热温度及淬硬层不易控 制，质量不稳定。 应用：适用于单件或小批量生产。 （2）感应加热表面淬火 特点：利用感应电流通过工件所 产生的热效应，使工件表 面局部加热，然后快速冷却的工艺。 加热速度快，淬硬层深度易于控制，淬火质量高。 应用：适用于大批量生产。 （二）化学热处理 1、定义：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元 素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。 化学热处理不仅改变了钢的组织，而且其表层的化学成分也发生 了改变，因而更能有效地改善零件表层的组织。 2、化学热处理的过程： 化学热处理是通过以下三个基本过程来完成： （1）分解介质在一定温度下发生化学分解，产生活性原子。 （2）吸收活性原子被工件表面吸收。 （3）扩散渗入工件表层的活性原子，由表层向中心扩散。 提问：为什 么低碳钢不 能进行表面 淬火？ 提示学生注 意：热处理 工艺中，只 有化学热处 理不仅改变 了组织，还 改变了化学 成分。
热处理教案 一、教学目的及要求 1．了解热处理在机械工业中的重要作用； 2．掌握钢的普通热处理工艺方法、种类； 3．了解常用热处理设备； 4．对45钢进行淬火、回火操作。 二、教学进程（总时间0.5天） 三、教具 1．铁碳平衡相图、C曲线图等相关挂图； 2．退火、正火、淬火、回火、调质态实物及要进行热处理的工件—45钢小锤子；3．4KW箱式电阻炉两台，75KW箱式电阻炉、105KW井式气体渗碳炉、37KW箱
热处理讲授内容 一、热处理工艺的基本过程、特点及其应用 1．热处理的应用 钢是现代工业、农业、交通、国防及生活中应用最为广泛的一种金属材料，具有许多良好的性能。但随着科学技术的不断提高和发展，对金属材料的性能要求也不断的提高，其中热处理工艺就是提高和改善钢性能的一种重要方法，如齿轮、曲轴、弹簧、锤子、刃具等它们的各种机械性能都是通过热处理的加工来达到要求的。 例1）：弹簧件：目前用于制作弹簧工件的材料有很多种。首先根据工件使用条件和要求选用合适的弹簧钢，然后加工成形。这时虽然材料和工件的形状都达到了弹簧工件的要求，但性能并没有达到技术要求。这时工件在受力作用下就会发生塑性变形，无法起到弹簧工件的作用。要想使工件充分体现出弹簧的特性，就要根据所用具体材料进行相应热处理来满足。 例2）：家用菜刀、剪刀等，这些工件使用性能如何，热处理的好与坏，直接影响刀具的质量，如硬度低时，易出现卷刃现象，如硬度过高，易出现断裂现象等。 例3）：学生在钳工实习时制作的小锤子。在钳工制作锤子时，所用工具有：锉刀、锯条和钻头等工具，它们同样是金属材料，为什么锤子能被加工得动？这说明这些工具的硬度比锤子的硬度高，所以能把锤子从原材料加工成锤子的形态。但在钳工加工成形的锤子也只是一个半成品。因为虽然锤子的形状，尺寸达到了要求，但它们的机械性能并没有达到要求。如果这时用它锤击工件，锤子本身就会出现变形。所以要想使锤子不但在尺寸和精度上达到要求而且在性能上也应达到技术要求，为此就要通过进行热处理来完成。 2．热处理的基本过程 定义：采用适当的方式对固态金属或合金进行加热、保温和降温，以获得所要求的组织结构与性能的工艺。
45#钢和40Cr钢调质的热处理工艺.txt逆风的方向，更适合飞翔。我不怕万人阻挡，只怕自己投降。你发怒一分钟，便失去60分钟的幸福。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦;奔波是一种快乐，让我们真实地感受生活;疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。生活就像"呼吸""呼"是为出一口气，"吸"是为争一口气。45#（号）钢和40Cr钢调质的热处理工艺 调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。 调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。 工件调质处理的操作，必须严格按工艺文件执行，我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。 1、 45号钢的调质 45号钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。 45号钢淬火温度在A3+(30~50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。 因为45号钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上
45号钢热处理工艺 学号：XXXXXX 姓名：XXXXX 指导老师：XXX
目录 一、综述 (4) 1．调质淬火 (4) （1）淬火加热温度 (4) (2) 淬火冷却 (4) （3) 淬火冷却方法 (5) 2．45钢的调质淬火 (5) 3．回火 (6) （1）回火目的 (6) （3）常用回火方法 (6) 4．45钢淬火后的回火 (6) 二、选题依据 (7) 三、实验材料与设备 (8) 1. 实验设备 (8) 2. 实验材料 (8) 三、实验过程 (8) 1. 试样的热处理 (8) （1）淬火 (8) （2）回火 (9) 2. 试样硬度测定 (9) 3. 显微组织观察与拍照记录 (9) （1）样品的制备 (9) （2）显微组织的观察与记录 (9) 五、实验结果与分析 (10) 1. 样品硬度与显微组织分析 (10) 2. 硬度测试数据 (11) 3. 淬火对试样性能的影响 (11) （1）淬火温度的影响 (11)
（2）淬火介质的影响 (12) 4. 回火对试样的影响 (12) （1）回火温度对45钢组织的影响 (12) （2）回火温度对45 钢硬度和强度的影响 (13) （3）以45钢和T8钢为例分析碳含量对钢的淬硬性的影响 (13) 六、结论 (14) 1. 淬火条件影响样品的组织和性能 (14) 2. 回火温度影响样品的组织和性能 (14) 3. 碳元素影响样品的组织和性能。 (14) 七、参考文献 (14)
一、综述 【内容摘要】：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。45钢淬火温度在A3+(30～50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。 【关键字】：调质淬火45钢的调质淬火回火45钢淬火后的回火 1．调质淬火 调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。 淬火 ——淬火是将工件加热到AC3或AC1点以上某一温度保持一定时间。然后以适当速度快速冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 目的：就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，提高强度硬度，以便在随后不同温度回火后获得所需要的性能。 （1）淬火加热温度 淬火温度主要是根据Fe—Fe3C相图中钢的临界点确定。亚共析钢的淬火加热温度：AC3以上30℃~50℃，使钢完全奥氏体化，淬火后获得全部马氏体组织。共析钢、过共析钢的淬火加热温度：为AC1以上30℃~50℃，得到奥氏体和部分二次渗碳体，淬火后得到马氏体（共析钢）或马氏体加渗碳体（过共析钢）组织。 (2)淬火冷却 淬火冷却时，要保证获得马氏体组织，必须使奥氏体以大于马氏体临界冷却速度冷却，而快速冷却会产生很大淬火应力，导致钢件的变形与开裂。因此，淬火工艺中最重要的一个问题是既能获得马氏体组织，又要减小变形、防止开裂。 常用冷却介质：目前应用最广泛的淬火冷却介质是水和油。实际生产中，使用的冷却介质较多，到目前为止，尚未找到一种介质，能完全符合理想淬火冷却速度的要求。水具有较强烈的冷却能力，用作奥氏体稳定性较小的碳钢的淬火，水冷却介质最为合适。油的冷却能力比水小，因此，生产中用油作冷却介质，只适用于过冷奥氏体稳定性较大的合金钢淬火。
郑州航空工业管理学院金属材料及热处理 课程设计 学生专业：材料成型及控制工程学生姓名： 学生学号： 所在学院：机电工程学院 指导老师： 报告日期： 2015年5月14日
目录 一、实验综述---------------------------- （3） 二、实验目的---------------------------- （8） 三、实验设备---------------------------- （8） 四、实验过程---------------------------- （8） 五、实验结果---------------------------- （9） 六、实验结果分析------------------------- （12） 七、结论------------------------------- （12） 八、参考文献--------------------------- （13）
一、实验综述 45号钢综述 45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。45号钢主要成分为Fe（铁元素），且含有以下 热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，热处理是根据钢在固态下组织转变的规律，通过不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，达到改善刚才性能的一种热加工工艺。热处理一般是由加热、保温、和冷却三个阶段组成的，其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求是淬火与回火。（一）钢的淬火 钢的淬火：淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。淬火的目的就是为了获得马氏体，并与适当的回火工艺相配合，以提高刚的力学性能。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。 （1）淬火温度选择 正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火加热温度的选择应以得到细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的临界点确定，钢的淬火温度可根据（如图1所示）进行选择。对45#钢的亚共析钢，其加热温度为 Ac3+30~50oC，此实验采用的加热温度为790o。若加热温度不足（低于780oC的Ac3温度），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低；但过高的加热温度（如超过Acm）不仅无助于强度、硬度的增加，反而会由于产生过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性的下降。
一、热处理工艺简解 1、退火 操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度（能够查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。 意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，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：1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、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。 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。 意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，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：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。关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件，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 操作方法：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安排，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安排，以进步耐磨性和耐蚀性。运用关键：1.通常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，但一起会构成很大的内应力，下降钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。 4、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，于空气或油、热水、水中冷却。 意图：1.下降或消除淬火后的内应力，削减工件的变形和开裂；2.调整硬度，进步塑性和耐性，取得作业所需求的力学功能；3.安稳工件尺度。 运用关键：1.坚持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在坚持必定韧度的条件下进步钢的弹性和屈从强度时用中温回火；以坚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；2.通常钢尽量防止在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。5、调质 操作方法：淬火后高温回火称调质，行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.改进切削加工功能，进步加工外表光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂； 3.取得杰出的归纳力学功能。 运用关键：1.适用于淬透性较高的合金布局钢、合金东西钢和高速钢；2. 不只能够作为各种较为重要布局的最终热处理，并且还能够作为某些严密零件，如丝杠等的