金属的加热和锻件冷却

1，热处理规范包括哪些参数？温度，速度，保温时间。

2常见的加热缺陷：欠热，过热，过烧，变形开裂，氧化脱碳。

欠热原因：加热温度不足，加热时间过短。

对于亚共析钢，硬度不足，过共析钢卒透性下降。

过热：加热温度过高或保温时间过长，导致钢的冲击韧性下降及踤火开裂。

过烧：加热温度更高，导致奥式体晶粒晶界的氧化，甚至局部融化，工件报废。

变形开裂：a 工件位置放置不当而自重变形b表心产生温差引起内应力3等温退火与完全退火的区别：冷却方式的不同。

完全退火在加热到Ac3以上30-50度保温一段时间后缓慢冷却到平衡态，等温退火则是先以较快速度冷到A1以下某一温度然后保温到P转变完后，出炉空冷。

优点：比完全退火获得更为均匀的组织和性能且可以有效缩短退火工艺时间。

4 20#钢正火目的：获得细小的s，以提高硬度便于切削。

T12钢正火目的：消除网状渗碳体，为球化退火做准备。

5. 为什么亚共析钢采用完全淬火，过共析钢采用不完全淬火？答：亚共析钢采用完全淬火是为了避免引起奥氏体晶粒粗化，过共析钢采用不完全淬火是为了避免加热温度过高Fe3C溶入奥氏体，且奥氏体晶粒粗大，含碳量增多，Ms.Mf点下降，得到粗大M及较多A',易开裂。

6. 简述有物态变化的淬火介质冷却的三个阶段。

答：一：有蒸汽膜形成，蒸汽膜阶段二：蒸汽膜破裂，沸腾阶段三：对流阶段7.淬透性与淬硬层深度二者有和联系和区别？影响刚淬透性的因素有哪些？答：淬透性是指钢件淬火是所获得M的能力，是其本身固有属性。

而淬硬层深度是指从表面至半马氏体组织的距离。

淬透性是钢材本身固有属性而不取决于其他外部因素，只和临界冷却速度有关。

而淬硬层深度除取决于淬透性之外，还取决于工件形状、尺寸及冷却介质。

8.以渗碳为例，僬侥说明化学热处理的三个的基本过程？答：包括：分解、吸收、扩散。

CH4与CO等渗碳剂在高温下分解含活性碳原子【C】，【C】被工件表面吸收，形成固溶体0（或化合物过量的碳原子则会形成炭黑），吸附在工件表面或炉罐内。

锻件热处理工艺我呀，在机械加工这个大圈子里混了好些年了。

今天就想跟大伙唠唠锻件热处理工艺这档子事儿。

这锻件热处理啊，就像是给一个毛坯娃娃精心打扮，让它变成超级厉害的“机械大侠”呢！你知道吗？锻件刚从锻造那道工序出来的时候，就像一个愣头青，浑身都是蛮力，但是没什么“内涵”。

这时候的它，内部组织乱糟糟的，性能也不稳定得很。

就好比一个刚组建起来的杂牌军，看着人多，可是没啥战斗力。

那热处理就是给这个“杂牌军”进行特训的过程。

我有个朋友叫老王，他在一个小工厂里负责锻件生产这一块。

有一次，他就接手了一批锻件的任务。

这批锻件啊，要是处理不好，那可就砸了厂子的招牌。

老王当时就愁得头发都白了几根。

他知道，这热处理可不是闹着玩的。

热处理的第一步，往往是退火。

这就像是给锻件做一次全身按摩，让它紧绷的组织放松下来。

把锻件加热到一定温度，然后慢慢冷却。

这个过程就像是让一个在战场上紧张了好久的士兵，回到后方好好休息一样。

我曾经问老王：“你说这退火有啥神奇的呀？”老王就拍着我的肩膀说：“嘿，你可别小看这退火。

它能消除锻件内部的应力，就像把士兵心里的恐惧和紧张都赶走一样。

要是没这一步，后面加工的时候，锻件很容易就裂开了，那就全完了。

”你想啊，要是一个人心里一直紧绷着，稍微有点风吹草动就可能崩溃，锻件也是这个道理。

正火呢，和退火有点像兄弟俩。

正火加热的温度比退火高一些，而且冷却速度也快一点。

这就像是给锻件进行一次强化训练。

正火后的锻件，它的强度和硬度会有所提高，就像经过高强度训练后的士兵，身体素质变强了。

我记得有次我在老王的车间里，看到一批正火后的锻件，那表面看起来就比退火后的更有光泽，更紧实。

我就感叹：“哇塞，这正火还真有点本事呢！”老王笑着说：“那可不，不同的锻件根据需求就得采用不同的热处理方法，就像不同的士兵要接受不同的训练科目一样。

”淬火就更刺激了。

这就像是把锻件丢进冰水里接受极限挑战。

淬火是把锻件加热到高温后，迅速冷却。

淬火温度 亚共析钢淬火加热温度：Ac3以上30℃～50℃； 共析钢、过共析钢淬火加热温度：Ac1以上 30℃～50℃。


1.亚共析碳钢：
在淬火温度加热，为晶粒细小的奥氏体， 淬火后为细小的马氏体组织。 （1）加热温度过高：奥氏体晶粒粗化，淬 火得到粗大马氏体，钢脆化。 （2）加热温度过低：如在Ac1～Ac3之间， 加热时为奥氏体+铁素体。淬火后为马氏体 +铁素体(+残余奥氏体)，淬火硬度不足。

奥氏体化后碳浓度分布不均匀，过冷后渗碳 体形核，并长大，形成球状球状珠光体。


扩散退火 （均匀化退火） 将钢锭、铸件加热到略低于固相线温度(钢的熔点 以下100℃～200℃)，长时间保温并缓冷，使钢锭 等化学成分和组织均匀化。 加热温度高 Ac3或者Accm以上150-300℃ 退火时间：t=8.5+Q/4(Q为装炉量），一般扩散 退火时间为10-15小时。

2. 再结晶退火 （1）消除冷变形加工(冷轧、冷拉、冷冲)产生的畸 变组织； （2）消除加工硬化。 （3）加热温度为再结晶温度以上150 ℃ ～250 ℃ 。 （4）使冷变形后被拉长的晶粒重新形核长大为等轴 晶，消除加工硬化效果。

把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保温适当 时间，使新的等轴晶粒代替原来的变形晶粒，从而 消除加工硬化的热处理工艺。
扩散退火高温长时间加热奥氏体晶粒粗大，需要 进行完全退火或正火来细化晶粒。或消除过热的 缺陷


生产周期长，消耗能量大，成本高。所以 只适用于优质合金钢，存在严重偏析的合 金钢铸件。
去应力退火、再结晶退火 1.去应力退火 又称低温退火。它是将钢加热到500℃～650 ℃(Ac1 温度以下)，保温一段时间，然后缓慢冷却到室温 的工艺方法。 目的：消除铸件、锻件和焊接件以及冷变形加工造 成的内应力。去应力退火温度低、不改变工件原 来的组织。 钢的保温时间为3min/mm，铸铁：6min/mm 冷却过程要缓慢以免产生新的应力。

使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度
(1)高温回火
将淬火后的钢件加热到500～650ºC，经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等
使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度，消除钢件因淬火而产生的内应力
5．调质
将淬火后的钢件进行高温(500～600ºC)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的
7．化学热处理
将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能
化
学
热
处
理
(1)钢渗的碳
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等
使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性
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
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