四大热处理工艺

四种常见热处理方法
热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其物理和
机械性能的方法。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。

首先是退火，这是最常见的热处理方法之一。

退火是将材料加
热到一定温度，然后在适当速度下冷却。

这有助于减轻材料内部的
应力和提高塑性，同时改善材料的韧性和韧性。

其次是正火，也称为时效处理。

正火是将材料加热到一个高温，然后在一定时间内保持在该温度下，最后进行适当的冷却。

这种方
法常用于合金钢和铝合金，可以提高材料的硬度和强度。

第三种方法是淬火，这是一种通过迅速冷却来使材料迅速固化
的方法。

通常是将材料加热到临界温度，然后迅速冷却，以产生高
硬度和高强度的组织结构。

淬火常用于制备工具钢和轴承钢等材料。

最后是回火，这是一种在淬火后将材料重新加热到较低的温度，然后保温一段时间后再冷却的方法。

回火有助于减轻淬火过程中产
生的内部应力，同时可以调节材料的硬度和韧性，使其达到最佳的
性能状态。

以上所述的四种常见热处理方法，分别适用于不同类型的材料和工件，能够有效地改善材料的性能和延长其使用寿命。

通过合理选择和控制热处理方法，可以使材料达到最佳的力学性能和组织结构，从而满足不同工程应用的要求。

热处理常用的方法有
热处理常用的方法有退火、淬火、回火和正火等。

1. 退火：将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却，以使晶体结构重新排列，消除内部应力和提高材料的塑性和韧性。

2. 淬火：将金属加热至一定温度后迅速冷却，以快速固化晶体结构，获得高硬度和高强度的金属。

3. 回火：将金属淬火后再次加热至适当温度，并保持一定时间后冷却，以减少淬火过程中产生的脆性，提高材料的韧性和延展性。

4. 正火：将金属加热至适当温度，然后保持一定时间后冷却。

正火是一种缓慢冷却的热处理方法，主要用于改善材料的机械性能和形状稳定性。

除了以上几种常用的热处理方法，还有时效处理、表面处理等其他方法也被广泛应用于不同材料和工件的热处理中。

淬火Quenching钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火工艺将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。

常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。

淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。

通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。

另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。

淬火工艺主要用于钢件。

常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。

随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。

与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。

淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。

为此必须选择合适的冷却方法。

根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火工件的硬度淬火工件的硬度影响了淬火的效果。

淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。

淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。

厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。

四种基本热处理方法随着时代的发展和科技的进步，人们对金属材料的热处理有了更深入的了解。

在金属材料的热处理中，有四种基本的方法，被称为热处理的“四把火”。

这四种基本热处理方法分别是退火、正火、淬火和回火。

1. 退火操作方法：将工件加热到适当温度，保温一定时间，最后进行缓慢冷却的金属热处理工艺。

目的：降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；一般在毛坯状态进行退火。

2. 正火操作方法：将工件加热到Ac3或Accm以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的：降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预处理工序；对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3. 淬火操作方法：将工件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、油或其他冷却介质中快速冷却。

目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，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组织，以提高耐磨性和耐蚀性。

应用要点：适用于含碳量大于0.3%的碳钢和合金钢；淬火会导致内应力增大，降低塑性和冲击韧度，因此需要进行回火。

4. 回火操作方法：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一适当温度，保温后，进行冷却。

目的：降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；稳定工件尺寸。

应用要点：根据需要选择不同温度的回火，以获得合适的硬度和韧性；一般避免在230280度、不锈钢在400450度之间回火，以防产生回火脆性。

这四种基本热处理方法在金属材料的处理过程中发挥着重要的作用，根据具体要求和材料特性选择适当的方法，可以使金属材料达到理想的性能。

钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

退火的目的：退火所能达到的目的主在是：消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂；消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能，胀管时的管头，胀接前也要进行退火。

(1) 降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。

在生产中，退火工艺应用很广泛。

根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。

对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。

从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。

退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。

电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。

在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。

因此要严格控制加热温度和加热速度等。

图2-2为退火和正火的加热温度范围。

什么样叫金属冷加工硬化现象？在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。

当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。

冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。

这种现象称为冷加工硬化。

利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。

四把火：热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。

这些过程互相衔接，不可间断。

加热是热处理的重要步骤之一。

金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。

电的应用使加热易于控制，且无环境污染。

利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。

加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得需要的组织。

另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。

采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间或保温时间很短，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。

一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。

但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。

同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。

常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。

正火又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Accm(Accm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。

正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。

另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。

正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，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用于中碳钢，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用于工具钢、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用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，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。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。

正火主要用于钢铁工件。

一般钢铁正火与退火相似，但冷却速度稍大，组织较细。

有些临界冷却速度（见淬火）很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。

与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。

钢正火后的硬度比退火高。

正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。

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。

常用热处理方法有哪些常用的热处理方法主要包括退火、正火、淬火、淬火+回火和表面改性等。

以下将详细介绍这些常用的热处理方法。

1. 退火（Annealing）：退火是通过加热材料到一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。

退火可以改善材料的机械性能和物理性质，消除内应力，提高材料的塑性和韧性。

退火分为全退火、完全退火、球化退火等，常用于金属的冷变形加工后，或者是为了减小材料内的残余应力。

2. 正火（Normalizing）：正火是将材料加热到适当温度，然后空气冷却的热处理方法。

正火可以提高材料的强度和硬度，改善材料的韧性，使晶粒细化。

正火适用于对材料进行均匀加热处理，特别适用于低碳钢。

3. 淬火（Quenching）：淬火是将材料加热到适当温度，然后迅速冷却的热处理方法。

淬火可以使材料达到高硬度和高强度，但同时也会使材料变脆。

常见的淬火介质有水、油、盐水等。

淬火适用于需要高硬度、高强度和较低韧性的材料，如工具钢、轴承钢等。

4. 淬火+回火（Quenching and Tempering）：淬火+回火是将材料先进行淬火处理，然后在适当温度下保温一段时间，最后进行空气冷却的热处理方法。

淬火+回火可以同时提高材料的硬度和韧性，使材料达到一种较好的强度和韧性平衡。

淬火+回火适用于需要兼具硬度、强度和韧性的材料。

5. 表面改性（Surface Modification）：表面改性是通过改变材料表面的物理、化学特性，以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性等性能的方法。

常见的表面改性方法有氮化、硬质合金涂层、渗碳等。

表面改性可以延长材料的使用寿命、提高性能，并且不改变材料的基本组织和性能。

总结来说，常用的热处理方法包括退火、正火、淬火、淬火+回火和表面改性等。

不同的热处理方法可以根据不同的材料和要求来选择，以提高材料的性能、延长使用寿命。

正火、退火、回火、淬火热履历及目的淬火、退火、回火和正火是材料热处理中常用的四种方法，在五金加工行业可以算得上是热处理的四大天王，它们有不同的作用，可针对材料性质进行调整，以满足不同的工程应用需求。

1.淬火淬火是一种将高温金属或合金迅速冷却的过程，以达到增强产品硬度和强度的目的。

淬火可以改善材料的力学性能，提高硬度和强度，但缺点是容易引起材料脆性，并且易于出现开裂和变形等问题。

以下产品可选择使用淬火：-机械零件：如轴、齿轮和摩擦片等。

-刀具：如钻头和刀片等。

-弹簧：如扭簧和拉簧等。

2.退火火是一种将材料加到一定温度，并慢降温的过程以消除材料内部的应力并提高其可加性和塑性。

退可以使材料更易于成形但其缺点是会导致材料降低硬度和强度。

以下产品可以选择使用退火：-薄壁零件：如汽车外壳、钣金制品等。

-大型铸件：如汽车发动机缸头、齿轮箱等。

-电子元器件：如集成电路。

3回火回火是一种先淬火再加热到一定温度，并持续加热和保温的过程，通过消除淬火过程中材料产生的内部应力来提高材料的韧性和可加工性。

回火可以使材料更耐用，但其缺点是会降低硬度和强度。

以下产品可以选择使用回火：-刀具：如切割机刀片等。

-弹簧：如压簧和张簧等。

-内部结构较为复杂的工件：如汽车发动机零件等。

4.正火正火是一种将钢材加热至一定温度，然后冷却的方式。

通过正火可以调整钢材的性质，通常用于控制钢材的硬度和韧性，让其性能更加符合生产需求。

以下产品可以选择使用正火：-工程机械、建筑机械等大型设备：如汽车、拖拉机、挖掘机等-农具、锯条等传动部件：如镰刀、锯齿等-工矿企业的机械设备：如电机、风机、污水处理设备、起重机等。

除了上述四种热处理工艺，还有调质、表面硬化等。

调质是将已经淬火后的金属加热至温度区间内保温，使得金属组织均匀化和完善化，以达到硬度和韧性的平衡状态。

表面硬化是指通过特定的热处理工艺，在材料表面产生一层高硬度的组织结构，从而提高材料的表面硬度和耐磨性，一般用于制造高强度、高耐磨材料的零部件。