4热处理

热处理工艺

热处理厂 工厂地址

设备名称 电阻炉 规格型号 设备编号

设备功率 30KW 电压/电流 380V/45A 设备型式 井式 □ 箱式 □ √

设备尺寸 Φ X mm 1000X625X400mm 设备体积 0.25M3

设备最高工作温度 1200℃ 设备用途 调质处理

材料代号 GB699/45# 热处理方式 调质处理

热处理湿度——时间曲线

淬火 高温回火

起始炉温 ≤250℃ 冷却介质 水 起始炉温 ≤250℃ 冷却介质 空气

淬火温度 840±10℃ 保温时间 ≥2h 回火温度 500±10℃ 保温时间 ≥2h

冷却速度 / ≤℃/min 介质温度 ≤50℃ 冷却速度 / ℃/min 介质温度 ≤/℃

厚度范围 ≤25mm 升温速度 ≤500℃/h 厚度范围 ≤25mm 升温速度 ≤500℃/h

厚度变化 +10mm 温速变化 -50℃/h

厚度变化 +10mm 温速变化 -50℃/h

时间变化 +1h 时间变化 +1h

要求

外观 无裂纹 变形 不超过加工余量

硬度 HRC20~25（HB225~265） 其它

编制/日期： 批准/日期：

退火、正火、淬火、回火工艺

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

随着淬火技术的发展，人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。

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1 二、钢的热处理

金属材料在固体范围内进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，获得所需性能的一

种方法称热处理。 热处理的种类很多，根据其目的、加热和冷却方法的不同，可以分为：普通热处理、 表面热处理及其他热处理方法。普通热处理有退火、正火、淬火、回火；表面热处理有表面

淬火（感应加热、火焰加热等）、化学热处理（渗碳、渗氮等）；其他热处理有真空热处理、 变形热处理和激光热处理等。 热处理方法虽然很多，但都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的，通常用热处理工 艺曲线表示。

图１-34 热处理工艺曲线示意图 一、钢的普通热处理 根据加热及冷却的方法不同，获得金属材料的组织及性能也不同。普通热处理可分为退 火、正火、淬火和回火四种。普通热处理是钢制零件制造过程中非常重要的工序。 退火

1．退火工艺及其目的

退火是将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺，实际生产

中常采取随炉冷却的方式。 退火的主要目的：①降低硬度，改善钢的成形和切削加工性能；②均匀钢的化学成分和

组织；③消除内应力。 2．常用退火工艺方法 根据处理的目的和要求的不同，钢的退火可分为完全退火、球化退火和去应力退火等。 表1-4 为主要退火工艺方法及其应用。 表1-4 常用退火方法的工艺、目的与应用 名称 工艺 目的 应用 完全退火 将钢加热至Ac 3 以上30～50℃，保 温一定时间，百度文库

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2 炉冷至室温 （或炉冷至600℃以下，出炉空冷）

细化晶粒，消除过热组织， 降低硬度和改善切削加工性 能 主要用于亚共析钢 的铸、锻件，有时也 用于焊接结构 球化退火 将钢加热至Ac 1 以上20～40℃，

保温一定时间，炉冷至室温，或 快速冷至略低于Ar 1 温度，保温 后出炉空冷，使钢中碳化物球状 化的退火工艺 使钢中的渗碳体球状化，以降低 钢的硬度，改善切削加工性，并 为以后的热处理做好组织准备。 若钢的原始组织中有严重的渗碳 体网，则在球化退火前应进行正 火消除，以保证球化退火效果 主要用于共析钢和 过共析钢 均匀化退火 （扩散退火） 将钢加热到略低于固相线温度 （Ac 3

四大热处理工艺

热处理工艺是一种通过改变材料的物理结构、化学成分和性质来改善其性能的技术。在热处理工艺中，有四项主要的工艺，分别是退火、淬火、回火以及表面处理。这四种热处理工艺都具有不同的特点和应用范围，并被广泛应用于现代工业生产中。

1. 退火工艺

退火工艺是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的工艺。此工艺可以减少材料中的残余应力和提高硬度，改善材料的延展性和韧性，提高材料的加工性能，适用于铸造、锻造和变形加工等多种材料加工领域。退火的最佳温度和持续时间会因材料不同而异。

2. 淬火工艺

淬火是将金属材料加热到一定温度后，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性质的工艺。此工艺可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种机械零部件、工具等。淬火温度、冷却速度和时间会对最终的材料性能产生显著的影响。

3. 回火工艺

回火工艺是在淬火后，将已经变硬的材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却的工艺。此工艺可以减轻材料的脆性，并使其具有较好的延展性和韧性，适用于制造各种高强度零部件，如弹簧、轴承、齿轮等。回火的最佳温度、时间和冷却速度也会因材料不同而异。

4. 表面处理工艺

表面处理工艺是将材料表面进行改性的工艺，包括氮化、硬化、镀膜等多种方法。通过这些方法可以改善材料表面硬度、抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等，适用于制造各种高性能零部件和设备。

综上所述，四种热处理工艺在现代工业中都具有广泛的应用。不同材料和加工要求会产生不同的需要，因此选择合适的热处理工艺不仅可以改善材料的性能，也可以提高生产效率，实现工业生产的可持续发展。