钢的常用退火工艺的分类及应用

金属材料热处理方法有几种？各有什么特点？金属材料热处理方法有退火、谇火及回火，渗碳、氮化及氰化等。

(1) 退火处理退火处理按工艺温度条件的不同，可分为完全退火、低温退火和正火处理。

①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中，指铁碳合金平衡图中Ac3，即临界温度）以上20〜30℃，保温一段时间后，随炉温缓冷到400〜500(，然后在空气中冷却。

完全退火适用于含碳量小于0.83%的铸造、锻造和焊接件。

目的是为了通过相变发生重结晶，使晶粒细化，减少或消除组织的不均匀性，适当降低硬度，改善切削加工性，提高材料的韧性和塑性，消除内应力。

② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。

对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500〜600匸，然后经充分的保温后缓慢降温冷却。

低温退火（消除内应力退火）主要适用于铸件和焊接件，是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力，以防止零件在使用工作中变形。

采用这种退火方法，钢材的结晶组织不发生变化。

③ 正火是退火处理中的一种变态，它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中，而不是随炉缓慢降温冷却。

正火处理后的晶粒比完全退火更细，增加了材料的强度和韧性，减少内应力，改善低碳钢的切削性能。

正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。

正火时钢的加热温度为753〜900°C。

(2) 淬火及回火处理淬火可分整体淬火和表面淬火，淬火后的钢一般都要进行回火。

回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力，以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。

钢材淬火后为了得到不同的硬度，回火温度可采用几种温度段。

① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性，硬度在HRC58〜64范围内。

适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。

回火温度为150〜250匸。

② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。

退火的种类,各自的目的和应用范围下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。

常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。

下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。

1. 退火退火是指将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却。

退火工艺分为完全退火和等温退火两种。

完全退火是将钢材加热至超过临界温度，然后慢慢降温。

等温退火是将钢材加热至超过临界温度，然后在等温时间内，使钢材的温度均匀，从而使钢材的组织变得均匀，于是提高了钢材的韧性。

2. 正火正火是将钢加热到一定温度，然后快速冷却。

正火一般分为低温正火，中温正火和高温正火三种。

低温正火使钢材的硬度提高，但是韧性降低。

高温正火使钢材的韧性提高，但是硬度降低。

中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。

3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度，然后快速冷却。

淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。

油淬适用于要求较低的钢材，水淬适用于要求较高的钢材，气淬适用于要求最高的钢材。

淬火后钢材的硬度很高，但是韧性降低，此时需要回火来消除内部应力，提高钢材的韧性。

4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间，然后由于自然冷却所形成的工艺。

回火分为低温回火和高温回火两种。

低温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。

高温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。

5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺，用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。

表面淬火和淬火不同的是，只在钢材表面进行加热和快速冷却。

这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大，但是对钢材硬度的提高不大。

总之，钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法，常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。

选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。

退火的三种主要方法
常用的退火方法有三种：
1、不完全退火
不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1-Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺。

不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和降低硬度，加热温度为Ac1+(40-60)℃，保温后缓慢冷却。

2、球化退火
只应用于钢的一种退火方法。

将钢加热到稍低于或稍高于Ac1的温度或者使温度在A1上下周期变化，然后缓冷下来。

目的在于使珠光体内的片状渗碳体以及先共析渗碳体都变为球粒状，均匀分布于铁素体基体中(这种组织称为球化珠光体)。

具有这种组织的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。

对工具钢来说，这种组织是淬火前最好的原始组织。

3、去应力式退火
去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度（非合金钢在
500-600℃），保温后随炉冷却的热处理工艺称为去应力退火。

去应力加热温度低，在退火过程中无组织转变，主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件，目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。

钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围钢的常用退火工艺包括：
1．完全退火：主要用于亚共析钢，目的是细化晶粒、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

2．不完全退火：用于亚共析钢，将钢加热至AC1-AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

3．球化退火：用于共析钢、过共析钢和合金工具钢，使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。

4．均匀化退火：也称扩散退火，将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

5．再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

6．去应力退火：在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，保温一段时间然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

而正火工艺的应用范围主要包括：
1．低碳钢：正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

2．中碳钢：可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

3．工具钢、轴承钢、渗碳钢等：可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。

4．铸钢件：可以细化铸态组织，改善切削加工性能。

5．大型锻件：可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

6．球墨铸铁：使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

钢的退火与正火常用的热处理工艺分为两大类：预备热处理目的：消除坯料、半成品中的某些缺陷，为后续冷加工，最终热处理作组织准备。

最终热处理目的：使工件获得所要求的性能。

退火与正火的目的:消除钢材经热加工所引起的某些缺陷,或为以后的切削加工及最终热处理做好组织准备。

一、钢的退火1、概念：将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。

2、目的：（1）降低硬度，提高塑性，（2）细化晶粒，消除组织缺陷（3）消除内应力（4）为淬火作好组织准备3、类型：(根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。

) （1）完全退火：1）概念：将亚共析钢（Wc＝0.3％~0.6％）加热到AC3+（30~50）℃，完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。

2）目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。

3）工艺：完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。

工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。

完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。

实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。

4）适用范围：中碳钢和中碳合金钢的铸，焊，锻，轧制件等。

注意事项：低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。

低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。

过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。

（2）球化退火1）概念：使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。

不锈钢退火分类
退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后慢慢冷却的热处理工艺。

钢的退火工艺种类很多，根据加热温度可分为两大类：一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火，又称为相变重结晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火(均匀化退火)等；另一类是在临界温度以下的退火，包括再结晶退火及去应力退火等。

按照冷却方式，退火可分为等温退火和连续冷却退火。

1、完全退火和等温退火，完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，它是将钢件或钢材加热至Ac3以上20~30℃，保温足够长时间，使组织完全奥氏体化后缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。

这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。

一般常作为一些不重工件的最终热处理，或作为某些工件的预先热处理。

2、球化退火，球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。

其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。

3、去应力退火，去应力退火又称低温退火(或高温回火)，这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。

如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。

4.不完全退火是将钢加热至Ac1~Ac3(亚共析钢)或
Ac1~ACcm(过共析钢)之间，经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。

45钢完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火、调质处理温度45钢是一种常见的工程结构钢，具有较高的强度和硬度，通常用于制造机械零件和工具。

它的性能可以通过热处理工艺来调节和改善，包括完全退火、正火、淬火、淬火+低温回火和调质处理等方法。

（一）45钢完全退火完全退火是指将45钢加热到约850-880°C，然后在空气中冷却，使其组织达到完全球化的热处理方法。

完全退火能够消除钢材内部的残余应力，提高塑性和韧性，但对硬度和强度影响较小。

（二）45钢正火正火是将45钢加热到适当的温度，保温一定时间后在空气中冷却，以实现组织和性能的调节。

正火可以使钢材获得适中的硬度和强度，适用于一些要求较高的零件。

（三）45钢淬火淬火是将45钢加热至临界温度，然后迅速冷却到室温，以获得马氏体组织的热处理方法。

淬火能够显著提高钢材的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性，适用于制造对硬度要求较高的零件。

（四）45钢淬火+低温回火淬火后的45钢通常会存在一定的脆性，为了提高其韧性和塑性，可以进行低温回火处理。

低温回火是将淬火后的45钢加热到150-250°C，保温一定时间后冷却，可以使其获得较好的综合性能。

（五）45钢调质处理调质处理是将45钢加热至介于淬火温度与完全退火温度之间的中温区，保温一定时间后进行空冷或油冷处理。

调质处理可以有效提高钢材的强度和硬度，保持一定的塑性和韧性，适用于对综合性能要求较高的零件。

总结来说，不同的热处理工艺可以使45钢获得不同的性能。

完全退火可以提高钢材的塑性和韧性，正火可以获得适中的硬度和强度，淬火可以显著提高钢材的硬度和强度，但降低塑性和韧性，而淬火+低温回火和调质处理则可以在保持一定硬度和强度的前提下提高钢材的塑性和韧性。

针对具体的使用要求，选择合适的热处理工艺能够充分发挥45钢的性能，提高其在工程应用中的使用价值。

个人观点上，45钢在不同的热处理工艺下能够获得不同的性能，这为其在机械制造领域的应用提供了更多的可能性。

钢的退火工艺退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。

一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。

其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。

完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。

完全退火工艺曲线见图1.1。

3. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。

4. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。

工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。

5. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。

对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。

二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。

其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。

1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。

2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。

3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。

4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。

5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。

表C 去应力退火工艺及低温时效工艺钢的淬火一. 目的及应用正火是将钢材或各种金属机械零件加热到临界点Ac3或Accm以上的适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，得到珠光体基体组织的热处理工艺。

二. 工艺规范（1）常用钢号的正火加热温度及硬度值。

钢的退火工艺退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。

一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。

其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。

完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。

完全退火工艺曲线见图1.1。

3. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。

4. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。

工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。

5. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。

对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。

二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。

其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。

1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。

2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。

3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。

4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。

5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。

表 C 去应力退火工艺及低温时效工艺。

钢的退火种类及应用钢的退火是指通过加热和冷却的过程来改变钢的组织和性能。

退火可分为多种类型，每种类型都有特定的应用。

1.全退火：全退火是将钢加热到一定温度，然后在空气中冷却至室温。

全退火主要用于去除内部应力、改善组织和提高可加工性。

应用包括机械零件加工前的初调质、铸钢件的改性、冷拔钢丝等。

2.正火：正火是将钢加热到一定温度，然后将其冷却至不同温度。

正火主要用于提高硬度、强度和耐磨性能。

应用包括车床刀具、刨刀等需要具有高硬度和强度的工具。

3.高温正火：高温正火是将钢加热到较高温度，然后进行缓慢冷却。

高温正火主要用于改善钢材的塑性和韧性。

应用包括汽车零件、航空航天部件等需要具有高塑性和韧性的零件。

4.淬火：淬火是将钢加热到临界温度，然后迅速冷却。

淬火主要用于提高钢的硬度和强度。

应用包括锤头、齿轮等需要具有高度硬度和强度的零件。

5.回火：回火是将淬火后的钢加热到一定温度，然后进行冷却。

回火主要用于减轻淬火引起的内部应力和改善韧性。

应用包括刀具、敲击工具等需要具有一定硬度和韧性的零件。

6.等温回火：等温回火是将钢冷却至一定温度，然后保持一段时间，最后再冷却。

等温回火主要用于提高钢的韧性和耐磨性。

应用包括制造弹簧、弯曲件等需要具有较好韧性和耐磨性的零件。

7.淬火和回火：淬火和回火结合应用，可以在提高钢的硬度和强度的同时保持一定的韧性。

应用包括汽车发动机的曲轴、锤头等需要兼具硬度、强度和韧性的零件。

8.其他退火方式：还有一些特殊的退火方式，如球化退火、拔丝退火等。

球化退火主要用于改善铸造和焊接钢的塑性和韧性，拔丝退火用于制造各种线材。

综上所述，钢的退火种类繁多，并且每种退火方式都有其特定的应用。

不同的退火方式可以改变钢的组织和性能，使其在不同领域具有更好的应用性能。