钢的热处理应力

钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。

2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。

3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油）快速冷却叫淬火。

◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。

在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。

由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。

根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。

感应表面淬火后的性能:1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）。

2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。

这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。

3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。

对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。

一般硬化层深δ＝（10～20）％D。

较为合适，其中D。

为工件的有效直径。

◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。

总之退火组织是接近平衡状态的组织。

•退火的目的①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。

②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。

螺纹钢热处理后脆断的原因-回复螺纹钢是一种常见的建筑钢材，广泛应用于建筑、桥梁、公路等领域。

热处理是一种常用的钢材加工方法，通过控制材料的温度和时间来改变其物理性能。

然而，有时螺纹钢在热处理后会出现脆断现象，这严重影响了其使用效果。

本文将以螺纹钢热处理后脆断的原因为主题，一步一步回答该问题。

首先，我们需要了解螺纹钢的热处理过程。

螺纹钢的热处理通常包括两个步骤：加热和冷却。

加热过程中，螺纹钢被加热到临界温度以上，使其晶粒长大，晶界和位错运动增强。

冷却过程中，螺纹钢被快速冷却，使其晶粒细化，晶界和位错运动减弱。

这样，螺纹钢的硬度和强度都可以得到提高。

然而，螺纹钢在热处理后脆断的原因主要有以下几点：第一，过高的加热温度。

如果螺纹钢在热处理过程中加热温度过高，就会导致晶粒的长大速度过快，晶界和位错运动过度增强。

这样一来，螺纹钢的晶粒度就会过大，晶界的连续性变差，从而导致材料的韧性降低，容易出现脆断现象。

第二，过快的冷却速度。

螺纹钢的热处理过程中，冷却速度是一个非常重要的参数。

如果螺纹钢的冷却速度过快，就会导致材料的晶粒过细，晶界和位错运动减弱。

这样一来，螺纹钢的强度虽然提高了，但其韧性却降低了，容易导致脆断。

第三，热处理过程中的应力。

热处理过程中，螺纹钢的晶粒和晶界都发生了变化，从而导致了内部应力的产生。

如果这些应力没有得到合理的释放，就会在螺纹钢使用过程中累积起来，从而导致螺纹钢的脆断。

第四，材料的化学成分。

螺纹钢的化学成分也会影响其热处理后的性能。

一些杂质元素的含量过高，会导致螺纹钢的晶界变差，从而降低材料的韧性，容易产生脆断。

综上所述，螺纹钢在热处理后脆断的原因主要有过高的加热温度、过快的冷却速度、热处理过程中的应力以及材料的化学成分等。

因此，在进行螺纹钢的热处理时，需要严格控制加热和冷却的温度、时间和速度，合理释放内部应力，并确保原材料的化学成分满足要求。

只有这样，才能有效避免螺纹钢在热处理后出现脆断现象，提高螺纹钢的使用效果。

热处理后的残余应力及其影响作用热处理残余应力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,尺寸和性能都有极为重要的影响。

当它超过材料的屈服强度时,便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。

但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。

分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。

例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。

一、钢的热处理应力工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。

在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。

即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。

这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。

当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。

另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。

组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。

组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。

实践证明,任何工件在热处理过程中,只要有相变,热应力和组织应力都会发生。

只不过热应力在组织转变以前就已经产生了，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。

这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。

就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。

钢板的热处理方法钢板是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、汽车、机械制造等领域。

为了改善钢板的物理和化学性能，常常需要进行热处理。

本文将介绍钢板的热处理方法及其影响。

一、钢板的热处理方法1.1 软化退火软化退火是一种常见的热处理方法，适用于高碳钢、低碳钢、不锈钢等钢板。

该方法通过加热钢板至一定温度，然后缓慢冷却，以使钢板结构发生改变，从而达到软化的效果。

软化退火的作用是消除应力、提高塑性和韧性、改善加工性能。

1.2 规定化处理规定化处理是一种针对低合金钢和合金钢的热处理方法。

该方法的作用是在加热到一定温度后，维持一定时间，然后快速冷却，使钢板的结构得到改善，从而提高钢板的硬度和强度。

规定化处理的优点是能够得到均匀的组织结构，提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性。

1.3 淬火处理淬火处理是一种针对低碳钢、合金钢和不锈钢的热处理方法。

该方法通过将钢板加热到一定温度，然后迅速冷却，以使钢板的组织结构发生相变，从而获得高硬度和强度。

淬火处理的作用是提高钢板的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉伸性。

1.4 回火处理回火处理是一种常见的热处理方法，适用于钢板和铸件。

该方法通过在淬火后将钢板加热到一定温度，然后冷却，以使钢板的组织结构得到调整，从而达到硬度和韧性的平衡。

回火处理的作用是提高钢板的韧性和抗冲击性。

二、钢板热处理的影响2.1 硬度和强度钢板的热处理对其硬度和强度具有显著的影响。

软化退火可以降低钢板的硬度和强度，而规定化处理和淬火处理可以提高钢板的硬度和强度。

回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性，提高钢板的抗冲击性。

2.2 韧性和塑性钢板的热处理对其韧性和塑性也具有影响。

软化退火可以提高钢板的韧性和塑性，规定化处理和淬火处理可以降低钢板的韧性和塑性。

回火处理可以平衡钢板的硬度和韧性，提高钢板的抗冲击性。

2.3 耐磨性和耐腐蚀性钢板的热处理对其耐磨性和耐腐蚀性也具有影响。

规定化处理和淬火处理可以提高钢板的耐磨性和耐腐蚀性，而软化退火和回火处理则会降低钢板的耐磨性和耐腐蚀性。

将钢加热到一定的温度，经一段时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。

1、碳钢的普通热处理工艺方法1）钢的退火钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上,保温一段时间,然后缓慢地随炉冷却。

此时,奥氏体在高温区发生分解，从而得到比较接近平衡状态的组织。

一般中碳钢（如40、45钢）经退火后消除了残余应力,组织稳定，硬度较低(HB180～220）有利于下一步进行切削加工。

2）钢的正火钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上，保温一段时间,然后进行空冷。

由于冷却速度稍快，与退火组织相比,组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化了晶粒，改善了组织，消除了残余应力。

对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性,提高零件表面光洁度；对于高碳钢，则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作好组织准备. 3）钢的淬火钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临），以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

4）钢的回火钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度，经过适当时间的保温后，冷却到室温的一种热处理工艺.由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆,并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂，一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度，甚至开裂。

因此，淬火钢必须进行回火处理.不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。

2、碳钢普通热处理工艺1）加热温度碳钢普通热处理的加热温度，原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30~50℃选定.但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。

热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。

但加热温度过低，也达不到要求.表2—1碳钢普通热处理的加热温度方法加热温度（℃) 应用范围退火 Ac3+(20~60）亚共析钢完全退火Ac1+(20～40）过共析钢球化退火正火 Ac3+（50～100）亚共析钢Accm+（30~50) 过共析钢淬火 Ac3+(30～70）亚共析钢Ac1+（30~70）过共析钢回火低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件中温回火 350～500 弹簧、中等硬度零件高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件表2—2 常用碳钢的临界点钢号临界点（℃）Ac1 Ac3 Accm20钢 735 855 -—45钢 724 780 —-T8钢 730 ————T12钢 730 —— 8202）加热时间热处理的加热时间（包括升温与保温时间）与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关.因此，要确切计算加热时间是比较复杂的。

消除钢结构焊接应力的方法
钢结构焊接是一种常见的连接方法，但焊接后会产生应力，如果不及时消除这些应力，会对结构产生损害，因此消除钢结构焊接应力至关重要。

以下是几种常见的消除钢结构焊接应力的方法：
1. 热处理法：在焊接后进行热处理，通常是加热到高温，然后慢慢冷却。

这种方法可以消除焊接产生的应力，但需要特殊的设备和技术，成本较高。

2. 机械法：通过机械加工，如刨削、磨削和冲压等方法，消除焊接应力。

这种方法的成本较低，但需要较长的时间和劳动力。

3. 冷却法：在焊接时，采用冷却剂，如水或空气，来快速冷却焊接区域。

这种方法可以有效地减少焊接应力，但需要特殊的设备和技术。

4. 裂纹控制法：焊接时采用控制焊接速度和温度的方法，以减少裂纹的产生，从而减少焊接应力。

总之，消除钢结构焊接应力的方法有很多种，具体的方法需要根据具体情况选择。

在焊接前，应对焊接材料进行评估，制定合适的焊接工艺和消除应力的方法，以确保焊接后的结构稳定、安全。

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钢回火去应力温度
钢回火去应力温度是指在钢材回火过程中，使其达到一定温度以减轻或消除应力的作用。

钢材在加工、焊接或冷却过程中会产生应力，如果不加以处理，会影响钢材的性能和使用寿命。

回火是一种常用的热处理方法，通过加热和冷却使钢材达到一定温度范围内保持一段时间来减轻或消除应力。

钢回火去应力的温度取决于钢材的类型、组织结构和应力程度等因素。

一般而言，低碳钢的回火温度可以选择在400-600摄氏度范围内，中碳钢一般选择在550-650摄氏度，高碳钢和合金钢则需要更高的回火温度。

具体的回火温度需要根据钢材的具体情况来确定，一般可以参考钢材的生产标准或相关热处理手册中的建议。

此外，回火时间也是一项重要的参数，需要根据具体情况进行调整，一般来说，回火时间较长可以降低应力，但也可能会导致钢材的硬度下降。