第四章 退火和正火

回火,退火,淬火,正火的定义及顺序下载温馨提示: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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退火、正火、淬火、调质... 这些热处理知识必备！退火、正火、淬火、调质...这些热处理你分的清楚吗？热处理的作用就是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。

按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。

一预备热处理预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。

其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

1）退火和正火退火和正火用于经过热加工的毛坯。

含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。

退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理作准备。

退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

2）时效处理时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。

但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。

简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。

有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

3）调质调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备，因此调质也可作为预备热处理。

由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。

二最终热处理最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

1）淬火淬火有表面淬火和整体淬火。

其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。

为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。

退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的退火、正火、淬火和回火是金属材料加工处理中常用的热处理工艺。

它们在改变金属材料的结构和性能方面起着重要作用。

下面我将详细介绍这四种热处理工艺的定义、种类和目的。

一、退火的定义、种类和目的退火是指将金属材料加热至一定温度，然后在适当时间内缓慢冷却到常温，目的是使金属材料的组织、性能得到改善。

根据不同的金属材料和工艺要求，退火可以分为完全退火、球化退火、局部退火等不同种类。

完全退火适用于细化组织、低硬度和高塑性要求的材料；球化退火适用于高碳钢、合金钢等材料的球化组织，提高加工性能；局部退火适用于局部加工后的材料，消除残余应力。

二、正火的定义、种类和目的正火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后在空气中冷却或水中淬火，目的是提高金属材料的硬度和强度。

常见的正火工艺包括空气冷却正火、水淬火等。

空气冷却正火适用于一些低碳钢、合金钢，可以提高硬度和强度；水淬火适用于中高碳钢、合金钢，可以获得更高的硬度和强度。

三、淬火的定义、种类和目的淬火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温，以获得马氏体组织和高硬度。

淬火可以分为油淬火、水淬火、盐浴淬火等多种类型。

油淬火适用于较低碳含量的钢，可以降低变形和开裂；水淬火适用于中高碳钢，能够获得更高的硬度和强度；盐浴淬火适用于部分合金钢和特殊材料，可以减少氧化和脱碳。

四、回火的定义、种类和目的回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度，然后进行适当时长的保温，最终冷却。

回火的目的是消除淬火过程中产生的残余应力，调整组织和提高韧性。

常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火等种类。

低温回火适用于高碳合金钢，可以保持硬度的同时提高韧性；中温回火适用于一些工具钢，能使硬度和韧性达到平衡；高温回火适用于低碳钢和合金钢，有助于提高韧性。

个人观点和理解热处理工艺是金属材料加工中至关重要的一环，不同的工艺可以改变金属材料的结构和性能，从而满足不同的工程要求。

单元5 正火和退火正火和退火是热处理操作中最基本的操作方法，工件通常在毛坯状态或粗加工后进行正火或退火。

退火的工艺操作方法较多，如均匀化退火、完全退火、等温退火、球化退火和去应力退火等。

无论正火或任何一种退火操作，都离不开加热和冷却，而掌握热处理的操作技能就是要掌握加热温度、加热方法和冷却方法。

尽管正火和各种退火的工艺规范不同，但一些基本操作方法是相同的。

在掌握基本操作方法的前提下，再分别考虑不同钢种、不同形状和尺寸的工件特殊要求，使之得到满意的操作效果。

技能训练1——工件正火和退火加热规范及冷却规范的选用 1.加热规范的选用技能加热规范主要指加热温度和加热时间，而加热温度又是加热规范中最重要的参数。

正火和退火的加热温度大多是由材料的相变点决定的，当材料确定后，就由该种材料的相变点A1、A3、Acm加上常数从而确定加热温度。

(1)选择原则1)工件使用的材料 不同化学成分的材料相变点的温度不同，而相变点是决定加热温度的主要依据，所以材料不同，加热规范也不同。

2)工艺方法 即使是同一材料，但因热处理工艺方法不同，加热温度也不同。

如正火和退火的温度不同，同样是退火，而均匀化退火和等温退火的温度也不同。

3)加热设备 设备不同则加热温度也有差异。

工件的材料相同可使用同一种热处理工艺方法，但在盐浴炉加热时温度通常要比在电阻炉加热低l0～20℃。

4)工件形状和尺寸 大尺寸工件加热温度偏高;工件形状复杂，加热温度要低。

5)装炉量 工件装炉量不同，装料方式不同，即使是相同的材料、使用相同的设备但加热系数不同。

装炉量大加热时间长，装炉量小就可缩短加热时间。

工件装料方式不同，加热时间也有差异。

密装时可延长加热时间，工件散装时可减少加热时间。

(2)正火加热规范的选用1)正火加热温度 钢的正火加热温度为Ac3或Ac cm+(30～50)℃。

因此只要在手册中查到不同钢种的A3或Acm，则正火温度基本可以确定。

但这种方法比较麻烦，大多数手册中已将正火温度算好，直接列在表中，因此当工件钢种牌号确定后，直接查阅手册就可获得正火温度范围。

第四章钢的热处理复习思考题1．一批由直径为5 mm的共析钢制成的销子，采用什么热处理方法可以得到下列组织：（1）珠光体；（2）托氏体+索氏体；（3）下贝氏体；（4）回火索氏体；（5）马氏体 残余奥氏体答：（1）共析钢退火获得珠光体；（2）共析钢正火处理获得托氏体＋索氏体；（3）等温淬火获得下贝氏体；（4）调质处理获得回火索氏体；（5）淬火处理获得马氏体＋残余奥氏体2．试述共析钢奥氏体形成的几个阶段，并分析亚共析钢奥氏体和过共析钢奥氏体形成的主要特点。

答：共析钢加热形成奥氏体可分为四个阶段：（1）奥氏体晶核的形成，这个过程称为奥氏体形核；（2）奥氏体晶核的长大；（3）残余渗碳体的溶解，当铁素体全部转变为奥氏体后，还会有部分渗碳体没有溶解，这部分渗碳体称为残余渗碳体。

随着时间的延长，残余渗碳体会不断溶解，直至全部消失。

（4）奥氏体成分的均匀化延长保温时间，通过碳原子的扩散，可使奥氏体的含碳量趋于均匀一致。

亚共析钢加热到Ac1温度时，珠光体转变成奥氏体，但铁素体不会全部转变成奥氏体，只有加热到Ac3温度时，才能形成单一奥氏体。

同样的道理，对过共析钢需要加热到Ac cm 线以上，才能形成单一的奥氏体。

3．说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，在曲线上标注出各类转变产物的组织名称及其符号和性能，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。

答：共析钢C曲线，过冷奥氏体的等温转变，按得到的产物组织的不同，可分为三种类型：珠光体型转变、贝氏体型转变和马氏体型转变。

过冷奥氏体在A1以下至550℃温度范围内的某一温度保温，发生等温转变，其产物称为珠光体型组织；贝氏体转变是过冷奥氏体在“鼻子”温度至Ms点(550～230℃)范围内进行的转变；奥氏体以极大的冷却速度过冷到Ms点以下发生的转变称为马氏体型转变。

若以等温转变温度为纵坐标，转变时间为横坐标，将所有的转变开始点连接成一条曲线称为等温转变开始线；同样，将所有的转变终了点也连成一条曲线称为等温转变终了线。