钢铁材料的热处理

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。

钢铁热处理工艺常用计算公式钢铁热处理工艺是指将钢铁材料在一定温度范围内进行加热、保温和冷却处理，以改变其组织结构和性能的一种工艺。

在热处理过程中，需要使用一些计算公式来确定处理参数，并控制加热温度、保温时间和冷却速度等关键参数。

本文将介绍钢铁热处理工艺常用的计算公式。

1.加热时间计算公式：加热时间是指钢铁材料在加热过程中所需的时间。

一般情况下，加热时间与材料的质量、热容和加热速率等因素有关。

加热时间的计算公式如下：T=(m×c×ΔT)/P其中：T表示加热时间（s）m表示钢铁材料的质量（kg）c表示钢铁的比热容（J/kg·°C）ΔT表示加热温度的上升或下降值（°C）P表示加热功率（W）2.保温时间计算公式：保温时间是指钢铁材料在加热到设定温度后所需的时间。

保温时间的计算公式如下：T=(ΔH×V)/(k×A×ΔT)其中：T表示保温时间（s）ΔH表示材料的热容（cal/g·°C）V表示炉内的总容积（cm³）k表示热传导系数（cal/cm·s·°C）A表示钢铁材料的表面积（cm²）ΔT表示温度的上升或下降值（°C）3.冷却速率计算公式：冷却速率是指钢铁材料在保温结束后冷却的速度。

冷却速率的计算公式如下：v=(T1-T2)/t其中：v表示冷却速率（°C/s）T1表示初始温度（°C）T2表示结束温度（°C）t表示冷却所需的时间（s）4.相变温度计算公式：相变温度是指钢铁材料发生组织相变的温度。

相变温度的计算公式如下：Ac1=723-0.001×C-0.133×Mn-0.004×Si-0.157×Ni-0.294×Cr-0.234×Mo其中：Ac1表示非均匀奥氏体开始转变为均匀奥氏体的温度（°C）C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo分别表示钢铁中的碳、锰、硅、镍、铬和钼的含量（%）以上是钢铁热处理工艺常用的计算公式介绍，这些公式可以帮助工程师和技术人员确定热处理参数，实现钢铁材料的理想热处理效果。

钢的热处理方法钢是一种重要的金属材料，在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

为了提高钢的性能和使用寿命，需要对钢进行热处理。

热处理是指通过控制钢材的加热和冷却过程，使钢材的组织和性能发生变化，从而达到预期的效果。

本文将介绍几种常见的钢的热处理方法。

第一种热处理方法是退火。

退火是将钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。

退火可以消除钢材中的应力，改善钢材的塑性和韧性，提高加工性能。

退火分为全退火和局部退火两种。

全退火是将整个钢材进行退火处理，局部退火是只对钢材的某一部分进行退火处理。

退火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定。

第二种热处理方法是淬火。

淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却的过程。

淬火可以使钢材的组织转变为马氏体组织，从而提高钢材的硬度和强度。

淬火的冷却介质可以是水、油或气体，不同的冷却介质会对钢材的硬度和组织产生影响。

淬火后的钢材通常需要进行回火处理，以提高其韧性和减少内应力。

第三种热处理方法是正火。

正火是将钢材加热到临界温度，然后在空气中冷却的过程。

正火可以使钢材的组织转变为珠光体组织，从而提高钢材的韧性和塑性。

正火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行正火处理。

第四种热处理方法是回火。

回火是将淬火后的钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。

回火可以降低钢材的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。

回火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行回火处理。

第五种热处理方法是表面处理。

表面处理是通过加热和冷却的方式改变钢材表面的组织和性能。

常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀层等。

渗碳是将钢材加热到高温，使其表面吸收碳元素，从而提高表面的硬度和耐磨性。

氮化是将钢材加热到高温，使其表面吸收氮元素，从而提高表面的硬度和耐腐蚀性。

镀层是将钢材表面涂覆上一层金属或非金属材料，以改变其表面的性质和外观。

以上是几种常见的钢的热处理方法。

钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后在空气中进行冷却。

正火的目的是为了材料的组织均匀，增加强度与靭性，消除粗切削加工后的加工硬化现象，改善切削加工性能，并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。

2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保持一定时间，然后在适当的淬火介质中进行冷却，以获得较好的组织结构和性能。

钢经过淬火后，其硬度和强度均显著提高。

钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。

钢加热温度的选择见表1。

钢经过淬火，虽然会提高其硬度和强度，但由于淬火会产生内应力使钢变脆，所以淬火后必须进行回火。

3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度，并保温一定时间，然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。

回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力，减少脆性，提高钢的塑性和韧性，改善加工性能。

钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。

碳素工具钢的回火温度见表2。

表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间，然后在炉中缓缓冷却。

退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象，降低硬度，消除坯件的冷硬现象，提岛切削加工性能。

碳钢的退火规范见表3。

表3碳钢的退火规范注：临界温度是指在该温度下，钢的组织发生了变化。

二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。

2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。

丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。

为此，丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。

丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。

经过热处理后，应具有较高的硬度和最小的变形。

为了避免弯曲变形，丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。

丝杠如果变形，必须进行校直(并且，最好是热校直）。

但是经过校直的丝杠，必须进行彻底的消除内应力的处理。

热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温、冷却的手段，改变金属材料内部的组织状态，从而获得所需性能的一种热加工工艺。

常见的热处理的方法请参考下表。

名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温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，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。

防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900ºC)以上30—50ºC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650ºC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60ºC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。

钢材热处理的四种方法
钢材热处理是钢铁制造业中的一项重要工艺，它能够改变钢材的组织结构和性能，增强钢材的强度、韧性和耐磨性。

现在，我们将介绍热处理钢材的四种方法。

1. 火焰淬火
火焰淬火是一种常见的钢材热处理方法，它通过在钢材表面加热的同时，使用水、油或空气急冷的方式来迅速冷却钢材。

这种方法可以提高钢材的硬度和韧性，适用于生产高强度、高韧性的组件。

2. 淬火加回火
淬火加回火是一种将淬火和加回火结合起来的热处理方法。

首先，在高温下进行淬火，然后在适当的温度下进行回火，可以使钢材获得较高的强度和韧性。

这种方法适用于制造高强度和高耐磨性的零件。

3. 退火
退火是一种将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。

这种方法可以使钢材改善韧性和可塑性，较好地适用于制造需要弯曲、拉伸和冲压的钢材产品。

4. 软化处理
软化处理是一种将钢材加热至高温，然后缓慢冷却的热处理方法。

这种方法可以使钢材获得较高的可塑性和韧性，具有优良的加工和成形
性能。

总的来说，这四种方法是钢材热处理中较为基础和常见的方法。

每种方法都有其特定的优缺点和适用范围，因此在选择热处理方法时，需要结合不同的钢材类型和使用条件来进行选择。