金属热处理工艺

金属热处理工艺手册

一、调质工艺

序号 钢号 淬火 回火 硬度HB 截面大小mm 温度 淬火介质 温度°C 冷却方法

1 35 840-860 水 500-540

空气 197-255 小于100

860-880 560-600 156-207 100到300

850-870 油 610-630 121-187 大于300

570-590 170-217

2 45 850-870 油 580-620

空气 163-238 小于100

480-500 196-255 100到330

水 500-530 217-248

830-850 560-580 207-255

3 40CrA 840-860 油 520-540

油 280-321 小于40 540-560 269-302

550-570 241-277 大于40-60

570-590 217-255 大于60-120

590-610 192-233 大于120

4 12Cr1MoVA 980-1000 740-760 空气 131-163 小于160

5 15CrMoA 900-920 油 540-560 空气 207-241 小于160

570-590 170-207 小于210

6 20CrMoA 880-900 水 550-570

空气 220-270 小于100

570-590 197-241 小于200

630-640 163-187

7 34CrMoA

35CrMoA 860-880 油 550-570

空气 255-311 小于70

580-600 241-302 大于70-100

610-640 217-265

510-530 241-265

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钢的淬火和回火工艺

序号 钢号 淬火 回火 硬度HRC 备注 温度 淬火介质 温度°C 冷却方法

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1. 热处理工艺：通过加热，保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化，以获得工件使用性能所要求的组织结构，这种技术称为热处理工艺。

2. 热处理工艺的分类：（1）普通热处理（退火、正火、回火、淬火）(2)化学热处理（3）表面热处理（3）复合热处理

3. 由炉内热源把热量传给工件表面的过程，可以借辐射，对流，传导等方式实现，工件表面获得热量以后向内部的传递过程，则靠热传导方式。

4. 影响热处理工件加热的因素：（1）加热方式的影响，加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大；（2）加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。

5. 金属和合金在不同介质中加热时常见的化学反应有氧化，脱碳；物理作用有脱气，合金元素的蒸发等。

6. 脱碳：钢在加热时不仅表面发生氧化，形成氧化铁，而且钢中的碳也会和气氛作用，使钢的表面失去一部分碳，含碳量降低，这种现象称为脱碳。

7. 碳势：即纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量。

8. 退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。退火的目的在于均匀化学成分，改善机械性能及工艺性能，消除或减少内应力，并为零件最终热处理准备合适的内部组织。

9. 钢件退火工艺按加热温度分类：（1）在临界温度以上的退火，又称相变重结晶退火，包括完全退火，不完全退火。扩散退火和球化退火。（2）在临界温度以下的退火，包括软化退火，再结晶退火及去应力退火。按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火。

10. 正火：是将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上适当温度，保温适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。目的是获得一定的硬度，细化晶粒，并获得比较均匀的组织和性能。

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

常见热处理工艺

热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺，改变金属材料的组织和性能。在工业生产中，热处理是一种重要的工艺手段，可以使金属材料具有更好的力学性能、物理性能和化学性能。常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。

1. 退火

退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温。退火可以改善金属的塑性、韧性和可加工性，同时对于去除应力和改善表面质量也有很好的效果。

2. 正火

正火是指将金属材料加热到一定温度，然后在空气中自然冷却。正火可以提高金属的硬度和强度，同时提高金属的韧性和可焊性。

3. 淬火

淬火是指将金属材料加热到一定温度，然后迅速浸入水或者油中冷却。淬火可以使金属的硬度和强度提高，但是会降低金属的韧性。淬火常用于制造高强度、高硬度的零件。

4. 回火

回火是指将经过淬火处理的金属材料再次加热到一定温度，然后冷却。回火可以改善金属的韧性和韧度，同时可以去除淬火时产生的残余应力。

除了以上四种热处理工艺，还有渗碳、氮化、钝化等特殊的热处理工艺。渗碳是一种将碳元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的硬度和耐磨性；氮化是一种将氮元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的抗腐蚀性；钝化是一种将金属表面形成一层氧化膜的热处理工艺，可以提高金属的抗腐蚀性。

热处理是一种非常重要的工艺手段，可以对金属材料的性能进行改善和调整，因此在工业生产中得到了广泛的应用。不同的热处理工艺可以适用于不同的金属材料和不同的工艺要求，需要根据具体情况进行选择和应用。