粉末冶金齿轮零件生产加工中几种热处理方法

粉末冶金热处理一、前言粉末冶金热处理是一种重要的金属材料加工方法，它能够通过高温处理改善材料的性能，提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等。

本文将从粉末冶金的基础知识开始，详细介绍粉末冶金热处理的原理、方法和应用。

二、粉末冶金基础知识1. 粉末冶金定义粉末冶金是一种制造零件的技术，它通过将金属或非金属材料制成微小颗粒，再利用压缩、烧结等工艺将这些颗粒化为块体或形成复合材料。

2. 粉末制备方法常用的粉末制备方法有机械法、化学法和物理法等。

其中机械法是最常用的方法之一，包括球磨法、振荡球磨法和高能球磨法等。

3. 粉末冶金加工工艺主要包括压制、烧结和后处理等过程。

其中压制是将粉末填充到模具中进行压缩成形；烧结则是将压制好的坯体进行高温处理，使其颗粒结合成为固体材料；后处理则是对烧结好的材料进行加工和表面处理。

三、粉末冶金热处理原理1. 热处理定义热处理是指通过加热和冷却等方式改变材料的组织结构和性能，以达到提高其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等目的的过程。

2. 粉末冶金热处理原理粉末冶金材料在制备过程中由于颗粒之间存在空隙，因此其密度较低。

而经过高温热处理后，这些空隙会被填充，颗粒之间的结合力也会增强，从而提高了材料的密度和强度。

此外，热处理还可以改善材料的晶体结构和组织状态，增强其机械性能、耐腐蚀性和耐磨损性等。

四、粉末冶金热处理方法1. 真空烧结法真空烧结法是一种在真空环境下进行高温加工的方法。

由于真空环境下不存在氧化反应，因此可以避免材料表面被氧化和污染。

此外，真空烧结法还可以控制材料的晶体结构和组织状态，从而提高其机械性能和耐腐蚀性能。

2. 气氛烧结法气氛烧结法是一种在特定气氛下进行高温加工的方法。

常用的气氛有惰性气体、还原性气体和氧化性气体等。

这种方法可以控制材料的晶体结构和组织状态，从而改善其性能。

3. 热等静压法热等静压法是一种将粉末填充到模具中后，在高温高压下进行加工的方法。

这种方法可以使材料颗粒之间更加紧密地结合，从而提高其密度和强度。

热处理的方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺。

它在工程领域中被广泛应用，可以使材料获得所需的硬度、韧性、强度和耐磨性。

热处理方法有很多种，下面将介绍几种常见的热处理方法。

首先，淬火是一种常见的热处理方法。

在淬火过程中，将金属材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

这样可以使材料获得高硬度和强度，但韧性会降低。

淬火可分为油淬、水淬和气淬等不同方式，具体选择取决于材料的种类和要求。

其次，回火是一种常用的热处理方法。

在淬火后，金属材料的硬度往往过高，韧性不足，这时需要进行回火处理。

回火是将材料加热至较低的温度，然后保温一段时间，最后冷却至室温。

这样可以降低材料的硬度，提高韧性，使其达到理想的性能指标。

另外，正火也是一种常见的热处理方法。

正火是将金属材料加热至临界温度以上，然后在空气中冷却。

这种方法可以使材料获得一定的硬度和强度，同时保持一定的韧性。

正火适用于一些对材料性能要求较为平衡的情况。

除了上述几种方法，还有很多其他的热处理方法，如退火、时效处理、表面强化等。

每种方法都有其特定的应用领域和优势，需要根据具体情况进行选择。

总的来说，热处理是一种非常重要的金属材料加工工艺，可以显著改善材料的性能，提高其使用价值。

在实际应用中，需要根据材料的种类、要求和工艺条件选择合适的热处理方法，以确保材料达到最佳的性能表现。

通过以上介绍，相信大家对热处理的方法有了更深入的了解。

在实际工程中，热处理是一个非常重要的环节，需要我们认真对待，以确保材料的性能达到设计要求。

希望本文能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。

齿轮热处理工艺齿轮热处理是一种广泛应用于行业中的重要工艺，它通过改变齿轮的材料结构和性能来提高其耐磨、强度和耐疲劳性能。

这种工艺常见于汽车、机械、能源等领域中的齿轮制造。

在齿轮热处理工艺中，常见的方法包括淬火、回火、正火和渗碳等，不同的方法可以根据齿轮的具体要求进行选择和应用。

淬火是齿轮热处理工艺中最为关键和常见的步骤之一。

它通过将齿轮加热至临界温度，然后迅速冷却来改变齿轮的组织结构。

这一过程中，由于迅速冷却的原因，齿轮材料中的奥氏体相会转变为马氏体相，从而增加了材料的硬度和强度。

淬火后的齿轮表面也会产生高应力，从而使其具备更高的抗疲劳性能。

回火是淬火后的必要步骤，它通过对齿轮进行加热再迅速冷却的过程来减少淬火过程中引起的内部应力。

回火温度和时间的选择需要根据齿轮的具体要求来确定。

回火温度较高可使齿轮材料中的马氏体转变为较为稳定的回火马氏体，从而提高齿轮的韧性和塑性。

正火是一种适用于低碳合金齿轮的热处理工艺。

该方法通过将齿轮加热至适当的温度和保持一段时间，然后冷却至室温，使其获得一定的硬度和强度。

正火不会引起齿轮材料的组织结构改变，但能改善其机械性能。

渗碳是一种将碳元素渗入齿轮材料表面以增加其硬度和磨损性能的齿轮热处理方法。

在渗碳过程中，齿轮会被置于含有碳化物的渗碳材料中进行加热，碳原子会通过扩散作用进入齿轮材料中的表面。

这种方法可针对不同的齿轮要求进行不同的渗碳工艺。

总之，齿轮热处理工艺通过改变齿轮的材料组织结构和性能，提高了齿轮的强度、硬度和耐磨性能，从而适应了各种工业领域的需求。

不同的热处理方法可以根据齿轮的具体要求进行选择和应用，从而达到最佳的效果。

粉末冶金材料的热处理工艺热处理是粉末冶金材料制备过程中的关键步骤之一，通过控制材料的温度和时间，在一定的环境条件下改变材料的组织结构和性能，从而达到提高材料性能的目的。

本文将介绍粉末冶金材料的热处理工艺及其影响因素。

一、热处理的基本原理热处理是通过加热和冷却来改变材料的组织结构和性能。

具体来说，热处理可以改变材料的晶粒尺寸、晶界分布、相组成和相形态等。

通过调控这些因素，可以改善材料的硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。

二、热处理的基本步骤粉末冶金材料的热处理通常包括加热、保温和冷却三个步骤。

1. 加热：将粉末冶金材料置于炉中，通过加热设备提供的热能使材料升温。

加热温度应根据材料的成分和热处理要求进行选择，一般可以分为预热、保温和回火等几个阶段。

2. 保温：在达到所需的加热温度后，将材料保持在一定温度下一段时间，以使材料内部发生相应的组织变化。

保温时间的长短应根据材料的性质和要求来确定。

3. 冷却：在保温结束后，需要将材料迅速冷却至室温。

冷却速度的选择对于材料性能的改善至关重要，过快或过慢的冷却速度都可能导致材料性能不理想。

三、影响热处理效果的因素1. 温度：热处理温度是影响材料组织和性能的重要因素。

过高的温度可能导致材料过度烧结或晶粒长大，而过低的温度则可能使材料的相变不完全。

2. 时间：保温时间的长短对于材料的组织结构和性能有着重要影响。

过短的保温时间可能无法完全实现相变，而过长的保温时间则可能导致材料的晶粒长大。

3. 冷却速度：冷却速度的选择对于材料性能的改善至关重要。

过快的冷却速度可能导致材料的内部应力过大，而过慢的冷却速度则可能使材料的相变不完全。

4. 环境气氛：热处理过程中的气氛对于材料的表面质量和性能有着重要影响。

不同的气氛条件下，材料的表面可能会发生氧化、碳化等现象，从而影响材料的性能。

四、热处理工艺的应用粉末冶金材料的热处理工艺广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械等行业。

例如，在汽车制造中，通过热处理可以提高发动机零部件的耐磨性和耐高温性能；在航空航天领域，热处理可以提高飞机结构材料的强度和耐腐蚀性能。

热处理对粉末冶金材料的孔隙率的调控粉末冶金材料在现代工业中具有广泛的应用。

然而，由于制备方法的特殊性，粉末冶金材料通常具有较高的孔隙率，这直接影响了材料的力学性能和使用寿命。

因此，热处理是一种常用的方法，可有效调控粉末冶金材料的孔隙率。

1. 热处理对孔隙率的影响热处理是通过加热和冷却的过程来改变材料内部结构和性能的方法。

对于粉末冶金材料来说，热处理的主要目标之一就是降低材料的孔隙率。

热处理可以通过以下几种方式来实现孔隙率的调控。

1.1 烧结烧结是一种常用的热处理方法，用于通过高温下的固态扩散使粉末颗粒相互结合，消除孔隙。

在烧结过程中，粉末颗粒与周围颗粒结合，形成了致密的晶粒。

这种烧结过程可以显著降低孔隙率，提高材料的密度和强度。

1.2 热等静压热等静压是将粉末冶金材料放置在高温高压下进行加热和压制的方法。

在这个过程中，高温下的固态扩散和压制作用相结合，可以使粉末颗粒更紧密地结合在一起。

通过热等静压，孔隙率可以得到有效地控制和降低。

2. 热处理的参数调节与优化为了有效地调控粉末冶金材料的孔隙率，热处理过程需要进行参数调节与优化。

2.1 温度热处理过程中的温度是一个重要的参数。

较高的温度有助于促进扩散和固态结合过程，从而减少孔隙率。

然而，过高的温度可能导致颗粒结合过度，出现变形或熔化等问题。

因此，温度需要根据具体材料和要求进行合理的选择与控制。

2.2 时间热处理过程中的时间也是一个关键参数。

适当延长热处理时间可以增加扩散的机会，有利于颗粒的结合。

然而，时间过长可能导致过度结合或烧结，甚至产生不良效果。

因此，热处理时间需要根据具体情况进行合理的选择与控制。

2.3 压力在热等静压处理中，压力是一个重要的参数。

适当的压力能够使粉末颗粒更加紧密地结合在一起，减少孔隙率。

但是，过高的压力可能导致颗粒的过度塑性变形或损伤。

因此，在进行热等静压处理时，需要合理选择和控制压力。

3. 复合热处理技术的应用除了单一的热处理方法外，复合热处理技术也被广泛应用于粉末冶金材料的孔隙率调控。

硬齿面齿轮常用热处理方式硬齿面齿轮是机械传动中常用的重要零件，其热处理方式对于提高齿轮的强度和耐磨性至关重要。

本文将详细介绍硬齿面齿轮的常用热处理方式。

一、淬火淬火是一种常用的硬化处理方法，其原理是将经过加热后的工件迅速浸入水或油中进行冷却，使其表面形成高硬度、高强度和高耐磨性的硬化层。

淬火适用于碳钢、合金钢等材料制造的硬齿面齿轮。

二、渗碳渗碳是一种将碳元素渗入工件表面形成高碳化层的方法，其原理是在一定温度下，在含有碳元素的气体或液体中进行加热处理。

渗碳可以提高工件表面硬度和耐磨性，适用于低碳钢等材料制造的硬齿面齿轮。

三、氮化氮化是一种将氮元素渗入工件表面形成高氮化层的方法，其原理是在一定温度下，在含有氨气或其他含氮化合物的气体中进行加热处理。

氮化可以提高工件表面硬度、耐磨性和疲劳强度，适用于不锈钢等材料制造的硬齿面齿轮。

四、表面强化表面强化是一种通过机械或物理方法在工件表面形成高硬度、高强度和高耐磨性的处理方法。

常用的表面强化方法包括喷丸、电火花加工、激光加工等。

表面强化可以提高工件表面的力学性能和耐磨性，适用于各种材料制造的硬齿面齿轮。

五、回火回火是一种将淬火后的工件在一定温度下进行加热处理后再进行冷却的方法。

回火可以降低淬火后产生的残余应力，提高工件整体性能和韧性，适用于各种材料制造的硬齿面齿轮。

六、低温淬火低温淬火是一种将经过加热后的工件在较低温度下进行冷却处理的方法，其原理是通过控制淬火温度和时间来控制淬硬层的厚度和硬度。

低温淬火可以提高工件表面的硬度、耐磨性和韧性，适用于各种材料制造的硬齿面齿轮。

七、高温淬火高温淬火是一种将经过加热后的工件在较高温度下进行冷却处理的方法，其原理是通过控制淬火温度和时间来控制淬硬层的厚度和硬度。

高温淬火可以提高工件表面的硬度、耐磨性和韧性，适用于各种材料制造的硬齿面齿轮。

八、总结本文介绍了硬齿面齿轮常用的热处理方式，包括淬火、渗碳、氮化、表面强化、回火、低温淬火和高温淬火等。

粉末冶金工艺基本知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI) JINGBIAN粉末冶金工艺基本知识粉末冶金成形粉末冶金工艺及材料粉末冶金是制取金属粉末并通过成形和烧结等工艺将金属粉末或与非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。

但苴模具和金属粉末成本较髙，批量小或制品尺寸过大时不宜采用。

粉末冶金材料和工艺与传统材料工艺相比，具有以下特点：1.粉末冶金工艺是在低于基体金属的熔点下进行的，因此可以获得熔点、密度相差悬姝的多种金属、金属与陶瓷、金属与塑料等多相不均质的特殊功能复合材料和制品。

2.提高材料性能。

用特殊方法制取的细小金属或合金粉末，凝固速度极快、晶粒细小均匀，保证了材料的组织均匀，性能稳左，以及良好的冷、热加工性能，且粉末颗粒不受合金元素和含量的限制，可提高强化相含量，从而发展新的材料体系。

3.利用各种成形工艺，可以将粉末原料直接成形为少余：1：、无余量的毛坯或净形零件，大量减少机加工量。

提高材料利用率，降低成本。

粉末冶金的品种繁多，主要有：鸽等难熔金属及合金制品：用Co、Ni等作粘结剂的碳化钩(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钮(TaC)等硬质合金，用于制造切削刀具和耐磨刀具中的钻头、车刀、铳刀，还可制造模具等；Cu合金、不锈钢及Ni等多孔材料，用于制造烧结含油轴承、烧结金属过滤器及纺织环等。

随着粉末冶金生产技术的发展，粉末冶金及英制品将在更加广泛的应用。

1粉末冶金基础知识1.2粉末的化学成分及性能尺寸小于1mm的离散颗粒的集合体通常称为粉末，苴计量单位一般是以微米(pm)或纳米(nm) o 1•粉末的化学成分常用的金属粉末有铁、铜、铝等及英合金的粉末，要求其杂质和气体含量不超过1%〜2%,否则会影响制品的质量。

2.粉末的物理性能(1)粒度及粒度分布粉料中能分开并独立存在的最小实体为单颗粒。

实际的粉末往往是团聚了的颗粒，即二次颗粒。

齿轮热处理工艺【详细介绍】内容来源网络，由深圳机械展收集整理！一、工作条件以及材料与热处理要求1.条件: 低速、轻载又不受冲击要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火2.条件: 低速(＜1m/s)、轻载,如车床溜板齿轮等要求: 45 调质,HB200-2503.条件: 低速、中载,如标准系列减速器齿轮要求: 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-2504.条件: 低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-455.条件: 中速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱齿轮要求: 40Cr、40MnB、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-556.条件: 中速、中载或低速、重载,如车床变速箱中的次要齿轮要求: 45 高频淬火,350-370℃回火,HRC40-45(无高频设备时,可采用快速加热齿面淬火)7.条件: 中速、重载要求: 40Cr、40MnB(40MnVB、42CrMo、40CrMnMo、40CrMnMoVBA)淬火,中温回火,HRC45-50.8.条件: 高速、轻载或高速、中载,有冲击的小齿轮要求: 15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火,HRC56-62.38CrAl38CrMoAl 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV9009.条件: 高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴轮.要求: 40Cr、40MnB、(40MnVB)高频淬火,HRC50-55.10.条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切削加工性良好,低温冲击韧性也较好)要求: 20Cr、20Mn2B、20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火,HRC56-62.18CrMnTi、20CrMnTi(锻造→正火→加工齿轮→局部镀同→渗碳、预冷淬火、低温回火→磨齿→喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm,齿轮硬度HRC58-60,心部硬度HRC25-35.表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体11.条件: 高速、重载、有冲击、模数＜5要求: 20Cr、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火,HRG56-62.12.条件: 高速、重载、或中载、模数＞6,要求高强度、高耐磨性,如立车重要螺旋锥齿轮要求: 18CrMnTi、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火,HRC56-6213.条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机等设备上的齿轮.要求: 12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、20CrMnMoVBA(锻造→退火→粗加工→去应力→半精加工→渗碳→退火软化→淬火→冷处理→低温回火→精磨)渗碳层深度1.2-1.5mm,HRC59-62.14.条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮要求: 50Mn2、50、65Mn 淬火,空冷,HB≤24115.条件: 低速、载荷不大,精密传动齿轮.要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-5016.条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.要求: 35CrMo 调质,HB255-302.17.条件: 要求抗磨蚀性的计量泵齿轮.要求: 9Cr16Mo3VRE 沉淀硬化18.条件: 要求高耐磨性的鼓风机齿轮.要求: 45 调质,尿素盐浴软氮化.19.条件: 要求耐、保持间隙精度的25L油泵齿轮。

11Metallurgical smelting冶金冶炼粉末冶金材料的热处理工艺薛 松（广州众山精密科技有限公司，广东 广州 510000）摘 要：近年来，我国现代工业发展速度加快，现代工业生产技术、原材料等都在不断的发生变化。

粉末冶金材料在目前现代工业应用中已经逐渐代替一些传统高密度、高精度的复杂零件。

随着粉末冶金材料使用范围的不断扩大，后期处理工艺的不足将会导致粉末冶金材料使用时的具体性能受到影响。

就此，本文笔者将针对粉末冶金材料种类、热处理工艺等展开讨论。

关键词：粉末冶金材料；分类；热处理；工艺中图分类号：TF125 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）12-0011-2收稿日期：2021-06作者简介：薛松，男，生于1983年，汉族，江苏南通人，硕士，研究方向：新材料及其加工工艺开发。

随着现代社会的不断发展，各行业技术水平都得到了明显的上升，在当前的汽车工业领域、生活用品制造领域以及机械设备制造等，粉末冶金材料的应用都愈加的频繁，并且已经占据了较大比重。

无论是在低密度、低硬度、低强度的铸铁材料中，还是在高密度、高硬度、高强度的精密复杂零件中，粉末冶金材料的优势性都更加的显著，而之所以在各领域中呈现出这一景象，最主要的原因就是在于粉末冶金工艺技术的发展与进步。

热处理技术作为主要的工艺之一，在粉末冶金材料的热处理效果上，目前仍然存在一定缺陷，而造成缺陷的原因与粉末冶金材料的物理性能差异以及热处理工艺差异具有密切关系。

随着各铸造冶炼企业的不断研究，目前粉末冶金材料的物理性能以及力学性能缺陷已经通过各种热处理工艺获得了明显改善，大大提升粉末冶金材料强度、耐磨性，这对于粉末冶金材料的实际应用来说，意义非凡。

1 粉末冶金材料分类粉末冶金材料主要是通过粉末冶金工艺制作而成的多孔、半致密或是全致密的材料以及制品。

之所以粉末冶金材料在现如今的现代工业领域中应用广泛，主要原因在于粉末冶金材料是由独特的化学组成，具有物理、力学性能，这是传统熔铸工艺所无法获得的。

粉末冶金材料的热处理工艺粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越广泛，特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中，粉末冶金材料已经占有很大的比重。

它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势，在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广，这要归功于粉末冶金技术的快速发展。

全致密钢的热处理工艺已经取得了成功，但是粉末冶金材料的热处理，由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异，还存在着一些缺陷。

各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中，热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺，在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中，取得了一定效果，提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性，将大大扩展粉末冶金的应用范围。

粉末冶金材料的热处理工艺粉末冶金材料的热处理要根据其化学成分和晶粒度确定，其中的孔隙存在是一个重要因素，粉末冶金材料在压制和烧结过程中，形成的孔隙贯穿整个零件中，孔隙的存在影响热处理的方式和效果。

粉末冶金材料的热处理有淬火、化学热处理、蒸汽处理和特殊热处理几种形式：1、淬火热处理工艺粉末冶金材料由于孔隙的存在，在传热速度方面要低于致密材料，因此在淬火时，淬透性相对较差。

另外淬火时，粉末材料的烧结密度和材料的导热性是成正比关系的;粉末冶金材料因为烧结工艺与致密材料的差异，内部组织均匀性要优于致密材料，但存在较小的微观区域的不均匀性，所以，完全奥氏体化时间比相应锻件长50%，在添加合金元素时，完全奥氏体化温度会更高、时间会更长。

在粉末冶金材料的热处理中，为了提高淬透性，通常加入一些合金元素如：镍、钼、锰、铬、钒等，它们的作用跟在致密材料中的作用机理相同，可明显细化晶粒，当其溶于奥氏体后会增加过冷奥氏体的稳定性，保证淬火时的奥氏体转变，使淬火后材料的表面硬度增加，淬硬深度也增加。

另外，粉末冶金材料淬火后都要进行回火处理，回火处理的温度控制对粉末冶金材料的的性能影响较大，因此要根据不同材料的特性确定回火温度，降低回火脆性的影响，一般的材料可在175-250℃下空气或油中回火0.5-1.0h。

热处理常见的方法及分类
热处理是将金属材料加热到一定温度,以改变其性质和形态的加工方法。

热处理既可以用于制造产品,也可以用于改善材料的性能。

在工业生产中,热处理是一个非常重要的环节,常见的热处理方法包括以下几种:
1. 加热处理:将金属材料加热到适当的温度,以改变其硬度、韧性和强度等性质。

常见的加热处理包括退火、正火、火焰加热和感应加热等。

2. 冷却处理:将金属材料加热到适当的温度后,迅速冷却到室温以下,以改变其硬度、韧性和强度等性质。

常见的冷却处理包括淬火、回火和退火等。

3. 渗碳处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的碳元素,以形成渗碳体。

渗碳处理可以用于制造高强度和硬度的零件,如坦克装甲、枪支零件等。

4. 强化处理:将金属材料加热到适当的温度,并在其中加入一定的元素或化合物,以形成高强度、高硬度的材料。

常见的强化处理包括热处理、冷加工和化学强化等。

5. 表面处理:将金属材料表面进行处理,以改善其机械性能和美观度。

常见的表面处理包括电镀、涂层和表面强化等。

除了以上常见的热处理方法,还有一些特殊类型的热处理,如粉末冶金、陶瓷热处理等。

在热处理过程中,还需要注意材料的控制和操作,以确保热处理的效果和质量。

随着技术的发展和需求的增加,热处理技术也在不断更新和改进。

一、常见热处理方法名称操作方法目的应用退火将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。

1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。

正火将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

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。

对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。

对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

淬火将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

淬火一般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。

1.一般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，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

回火将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。

1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。

1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度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，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。

铁基粉末冶金零件热处理
核心提示：铁基粉末冶金零件热处理铁基粉末冶金零件必须具有的许多性能与组织结构大多是在烧结过程中形成的，但也有一些性能只有通过后续热
铁基粉末冶金零件热处理铁基粉末冶金零件必须具有的许多性能与组织结构大多是在烧结过程中形成的，但也有一些性能只有通过后续热处理，由于粉末冶金零件是压铸成型，具有一定量孔隙度，且合金化元素的微观分布也存在不均匀的形象，热处理工艺也就与铸锻零件有所不同。

工艺温度830-860℃
工艺时间30-60min 视零件形状及尺寸而定
淬火工艺件淬于油（50℃的油温）或水中，使奥氏体转变成硬且脆的马氏体或贝氏体。

（因为采用盐水淬火时，存留于孔隙中的盐水会导致零件严重腐蚀，实际应用的不多。

）
回火工艺180℃(烧结镍钢为260℃)，保温一定时间（每25mm的断面厚度回火保温60min）
铁基粉末冶金零件的渗碳和碳氮共渗（密度小于6.9g/cm3不适用）以气体渗碳和碳氮共渗的居多。

工艺温度850-860℃（应用较多，实际上可以在820-950℃范围内）
工艺时间 60-240min 视零件形状、尺寸及加热温度而定
淬火工艺 850油淬（50℃的油温）
回火工艺 180℃(烧结镍钢为260℃)，保温一定时间（每25mm的断面厚度回火保温60min）。

粉末冶金成型的工艺过程粉末冶金成型是一种利用粉末金属和其他复合材料制作各种形状和大小的零件的工艺，是一种广泛应用于航空航天、船舶、汽车、石油、机械制造和精密仪器等领域的一种重要工艺。

粉末冶金成型的工艺过程主要包括粉末成形、热处理和表面处理三个步骤。

首先，粉末成形。

将粉末金属或复合材料放入型腔内，然后用轧制机将其压实，形成特定的零件形状。

一般分两种方法：一种是热压成型，将粉末金属或复合材料装入型腔，然后将其加热，并用压力将其压实，使其形成所需的零件形状；另一种是压力成形，将粉末金属或复合材料装入型腔，然后用压力将其压实，使其形成所需的零件形状。

其次，热处理。

热处理对粉末冶金成型产品具有重要意义，其目的是改善材料的力学性能、改变材料的组织结构、调节材料的组织参数、提高材料的硬度和韧性等。

热处理可分为正火处理和回火处理两种，根据所需要的效果，可选用不同的工艺方式，如火焰热处理、氩弧焊热处理、电火花热处理等。

最后，表面处理。

表面处理的目的是使粉末冶金成型后的零件具有良好的外观和耐磨性，并且提高其耐腐蚀性。

表面处理的方法多种多样，如电镀、阳极氧化、氧化处理、涂装、抛光等。

由于粉末冶金成型产品的表面粗糙度较高，一般需要进行抛光处理，以改善表面光洁度和表面粗糙度。

粉末冶金成型的过程比较复杂，需要经过粉末成形、热处理和表面处理这三个步骤，才能得到满足要求的零件。

粉末冶金成型工艺具有加工复杂形状零件的优势，具有节约材料、提高加工精度、改善性能和缩短交货期等优点，已成为航空航天、船舶、汽车、石油、机械制造和精密仪器等领域的重要工艺。

Secondly, heat treatment. Heat treatment is of great significance to powder metallurgy forming products, which aims to improve the mechanical properties of materials, change the structure of materials, adjust the organization parameters of materials, increase the hardness and toughness of materials, etc. Heat treatment can be divided into two types: normalizing and annealing, different process can be selected according to the required effect, such as flame heat treatment, argon arc welding heat treatment, electric spark heat treatment, etc.。

几种齿轮锻件热处理的方法齿轮锻件在锻件厂生产中，都需要进行热处理，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的要求，通常齿轮锻件的热处理方法有以下几种。

1、齿轮锻件表面淬火：常用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr钢等。

表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC。

特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。

由于齿心部末淬硬，齿轮锻件仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。

2、齿轮锻件渗碳淬火：常用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr钢等。

渗碳淬火后齿面硬度可达56～62HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，齿轮锻件的执弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。

齿轮锻件经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨齿。

3、齿轮锻件渗氮：渗氮是一种表面化学热处理。

渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达700～900HV。

由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAlA。

4、齿轮锻件调质：调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35SiMn 钢等。

调质处理后齿面硬度一般为220～280HBS。

因硬度不高，轮齿锻件精加工可在热处理后进行。

5、齿轮锻件正火：正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能。

机械强度要求不高的齿轮锻件可采用中碳钢正火处理，大直径的齿轮锻件可采用铸钢正火处理。

一般要求的齿轮锻件传动可采用软齿面齿轮。

为了减小胶合的可能性，并使配对的大小齿轮寿命相当，通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出30-50HBS。

对于高速、重载或重要的齿轮锻件的传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。

粉末冶金齿轮设计指南（二）引言概述：粉末冶金齿轮作为现代工业中常用的传动装置，具有结构复杂、性能稳定、生产成本低等优点。

本文将重点阐述粉末冶金齿轮设计的相关指南，帮助读者更好地了解和应用该技术。

正文内容：一、材料选择1.1 粉末冶金齿轮常用的材料种类，如铁基、铜基和锌基1.2 材料的熔点、硬度、韧性等物理性质对齿轮性能的影响1.3 材料的成本、可加工性以及环境适应性的考虑二、设计参数2.1 齿轮模数、压力角和齿数的选择和计算方法2.2 齿轮轮廓的优化设计，如曲线齿轮和渐开线齿轮2.3 啮合啮合体积、啮合角以及啮合系数的计算2.4 粉末冶金齿轮中的主动端和被动端设计要点2.5 加工余量和公差的考虑，如啮合修形系数和齿轮间隙的控制三、制造工艺3.1 粉末冶金齿轮的成型方法，如冷压成型和热压成型3.2 成型过程中的模具设计和模具材料的选择3.3 烧结工艺及烧结温度、时间对材料性能的影响3.4 粉末冶金齿轮的后续热处理工艺3.5 表面处理工艺选用及其效果评价四、性能测试与分析4.1 粉末冶金齿轮的力学性能测试方法，如强度和韧性测试4.2 粉末冶金材料的疲劳寿命和耐磨性能测试4.3 齿轮啮合特性的仿真模拟及分析4.4 脱落和磨损机理研究4.5 齿轮传动系统的振动和噪声测试与分析五、优化和改进5.1 齿形修正技术和齿尖强化处理的应用5.2 材料和工艺的改进以提高齿轮的性能5.3 粉末冶金齿轮设计的新技术趋势5.4 齿轮设计中的可靠性和寿命评估5.5 粉末冶金齿轮制造过程的质量控制方法和标准总结：粉末冶金齿轮设计是一项复杂而又重要的工作，本文从材料选择、设计参数、制造工艺、性能测试和分析、优化和改进等方面进行了详细的阐述。

通过合理的设计和优化，能够提高粉末冶金齿轮的性能和可靠性，满足不同工业领域的传动需求。

未来，随着技术的不断创新，粉末冶金齿轮设计将迎来更广阔的发展前景。

高强度粉末冶金非圆齿轮的强化处理与性能研究摘要：粉末冶金制造技术在当代工业中被广泛应用，其中包括非圆齿轮的制造。

非圆齿轮由于其特殊的几何形状和功能需求，使其在粉末冶金工艺中面临各种挑战。

本研究旨在通过强化处理，提高粉末冶金非圆齿轮的力学性能和耐磨性能。

本文将介绍强化处理技术以及其对非圆齿轮的影响，并对处理后的齿轮进行性能测试，以评估其强化效果。

1. 引言粉末冶金技术具有成本低、批量生产能力强以及制造复杂形状零件的优势，因此在齿轮制造领域得到了广泛应用。

然而，非圆齿轮由于其非标准的几何形状和需要满足特殊功能需求的特点，使其在粉末冶金工艺中面临一些挑战。

为了提高非圆齿轮的性能，强化处理技术成为一种可行的解决方案。

2. 强化处理技术2.1 热处理热处理是一种常见的强化处理技术，可以通过改变非圆齿轮的晶体结构和组织来提高其力学性能。

热处理方法包括均化处理、淬火和回火等。

通过调整热处理的参数，可以得到不同硬度和强度的非圆齿轮。

2.2 等离子渗氮等离子渗氮是一种表面处理技术，通过在材料表面注入氮原子来提高其表面硬度和耐磨性。

该方法可以增强非圆齿轮的表面硬度，并提高其在高温、高压等恶劣条件下的使用寿命。

3. 实验方法本研究选择了常用的粉末冶金材料制备非圆齿轮样品，并采用热处理和等离子渗氮两种强化处理方法对其进行处理。

然后，通过金相显微镜观察和显微硬度测试，评估处理后的齿轮的硬度和微观组织变化。

此外，利用摩擦磨损试验和弯曲疲劳试验对处理后的齿轮进行性能评估。

4. 结果与讨论4.1 热处理效果热处理过程中，首先通过均化处理使非圆齿轮中的晶粒尺寸得到均匀化。

然后进行淬火处理，使材料中形成了马氏体，进一步提高了其硬度和韧性。

最后进行回火处理，通过消除淬火产生的内应力，使非圆齿轮的结构得到稳定，并使其具有较好的综合性能。

4.2 等离子渗氮效果等离子渗氮过程中，通过在非圆齿轮表面注入氮原子，形成了一层硬度较高的氮化物层。