热处理与表面处理
热处理与表面处理
1、概述
将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和表面热处理三种。
1.1热处理的工艺特点和处理目的
（1）一般热处理
2）具体材料的热处理温度和所得到的硬度，这里不一一例举，可参见有关热处理的专业手册，或机械加工工艺手册的热处理章节。
（2）化学热处理
将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面的工艺，称化学热处理。如：渗碳和渗氮。
（3）表面热处理
快速加热工件，使表面组织迅速相变，转变成奥氏体，经淬火冷却，使表面淬硬而心部
1.2热处理对钢铁材料地切削加工性能的影响
（1）复杂性：①工艺类别
②装备水平
③刀具结构
④选择的工艺参数
⑤冷却液性能
（2）规律性：降低材料硬度、均匀组织，提高切削脆性是改善材料加工性能的重要措施。
2、热处理变形
工件的热处理变形产生于外力的作用和内应力状态的变化。外力是指工件在热处理加热过程中由于自重、摆放方法不当或其他外部加载的力量。内应力是指工件在热处理过程中，由于热胀冷缩和组织转变不均匀性引起的工件内部应力。不同部位热胀冷缩的不均匀性所产生的内应力称为热应力，组织转变不均匀性产生的内应力称为组织应力。
无论是外力或是内应力，都要引起工件的变形。当应力超过材料的屈服点时，就会产生塑性变形或称永久变形。
2.1变形的类型
三种：即体积、形状和翘曲变形。而具体到一个工件上，往往显示出三种类型的综合交叉形式。
3、金属表面处理
表面处理一般指化学处理、电化学处理、物理处理及机械处理等方法，通过使用金属表面生成一层金属或非金属覆盖层，用以提高金属工件的防蚀、装饰、耐磨或其他功能。3.1电镀是一种在工件表面通过电沉积的方法生成金属覆盖层，使获得装饰、防腐及某些特殊性能的工艺方法。
3.3化学镀
化学镀是借助于溶液中的还原剂使金属离子被还原成金属状态，并沉积在工件表面上的一种镀覆方法，其优点是任何外形复杂的工件都可获得厚度均匀的镀层、镀层改密、孔隙小，并有较高的硬度，常用的有化学镀铜和化学镀镍。
化学镀的类别和用途
常用热处理与表面处理
热处理和表面处理工艺流程说明 拟稿： 审核： 批准： 目录 1. 淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2. 淬火（内部生产流程）------------------------------------------------------------------------------------------------4 3. 感应加热淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 4. 淬火加人工时效---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 5. 调质------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 6. 渗碳淬火------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 7. 气体氮化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 8. 离子氮化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 9. 去应力退火---------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 10. 固溶热处理---------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 11. 渗碳淬火-去应力--------------------------------------------------------------------------------------------------------15 12. 白色/黑色ARC-20 UNI 4522 阳极氧化----------------------------------------------------------------------------17 13. 特殊白色阳极氧化------------------------------------------------------------------------------------------------------19 14. 硬质阳极氧化（有硬度要求）---------------------------------------------------------------------------------------20 15. 硬质氧化加涂特氟龙层------------------------------------------------------------------------------------------------22 16. 发黑------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------24 17. 磷化------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------25 18. 镀铬------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------28 19. 镀镍------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 20. 化学镀镍------------------------------------------------------------------------------------------------------------------30 21. 镀锌------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32 22. 电抛光（亮光/亚光）--------------------------------------------------------------------------------------------------33 23. 电抛光---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------34 24. 电抛光（控制抛去的厚度）------------------------------------------------------------------------------------------35 25. 电抛光（亚光）---------------------------------------------------------------------------------------------------------36 26. 磨料抛光------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 27酸洗-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------38 28不锈钢零件的酸洗和钝化----------------------------------------------------------------------------------------------39 29不锈钢零件的酸洗和钝化流程----------------------------------------------------------------------------------------40 30未浸入溶液的不锈钢零件的酸洗和钝化----------------------------------------------------------------------------41 31喷漆的普通材料一览表------------------------------------------------------------------------------------------------ 42 32喷漆流程-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43 33电镀流程-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------46 34碱性镀锌处理-------------------------------------------------------------------------------------------------------------47 35发黑处理-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------49 36锰系磷化处理、黑色磷化----------------------------------------------------------------------------------------------50
金属热处理及表面处理工艺规范
北京奇朔科贸有限公司 部分金属材料热处理及表面处理工艺规范 第一版 编写：赵贵波 审核： 批准： 北京奇朔科贸有限公司 二零一二年六月
目录 1.0 热处理的工艺分类及代号---------------------------------------------------------------------3 1.1 基础分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.2 附加分类-----------------------------------------------------------------------------------------------3 1.3 热处理工艺代号--------------------------------------------------------------------------------------4 1.4 图样中标注热处理技术条件用符号--------------------------------------------------------------7 2.0 金属材料的热处理方法和应用目的-------------------------------------------------------8 2.1 钢的淬火-----------------------------------------------------------------------------------------------8 2.2 热处理的过程方法和应用目的--------------------------------------------------------------------9 3.0 部分金属材料的热处理规范-----------------------------------------------------------------17 3.1 渗碳钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------17 3.2 渗氮钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------------20 3.3 调质钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------21 3.4 -弹簧钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------------23 3.5 轴承钢的热处理工艺-------------------------------------------------------------------------------25 3.6 合金工具钢的热处理工艺------------------------------------------------------------------------- 26 3.7 碳素工具钢的热处理工艺--------------------------------------------------------------------------29
常用材料热处理表面处理
代号 工艺规范 HB HRC Z 840~860℃ 空冷≤229—组织均匀化消除应力 T215820~840℃ 水冷200~230—T235550~630℃ 回火220~250—T265820~840℃ 水冷—T265530~570℃ 回火—C42820~840℃ 水冷—C42 350~400℃ 回火—C48820~840℃ 水冷—C48240~280℃ 回火—G42860~900℃高频、水冷—G42340~370℃ 回火—G48860~900℃高频、水冷—G48220~250℃ 回火—G54860~900℃高频水冷—G54100~200℃ 回火—H48860~900℃高频水冷—H48250~300℃ 回火—Y62 950~980℃ 油冷——H62160~180℃ 回火——Y58950~980℃ 油冷——H58200~270℃ 回火—— Th 850~870℃ 保温—Th 720~750℃ 等温炉冷—C48 1030~1050℃ 油冷——C48570~590℃ 回火——Y62980~1030℃ 油冷——H62160~180℃ 回火——Y58980~1030℃ 油冷——H58200~270℃ 回火—— Th 700~790℃ 保温—Th 680~700℃等温炉冷—冷处理在淬火后 1小时内冷却到70℃——提高硬度(HRC+1)稳定尺寸C56 840~860℃ 油冷 — 常 用 金 属 材 料 热 处 理 提高硬度和耐磨性 表面耐磨,芯部韧性好,变形小 表面耐磨，芯部韧性好 降低硬度，细化组织 57~59细化组织，降低硬度热处理目的 钢号 54~59 CrWMn 207~255 Cr12CrMoV 207~255 46~5161~6346~5157~5946~5161~6346~5152~5740~45提高性能，改善组织 45 热 处 理 硬 度250~280 40~45 Cr12
金属热处理及表面处理工艺
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 操作方法：淬火后高温回火称调质，行将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720℃的温度下进行回火。 意图：1.改进切削加工功能，进步加工外表光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂； 3.取得杰出的归纳力学功能。 运用关键：1.适用于淬透性较高的合金布局钢、合金东西钢和高速钢；2. 不只能够作为各种较为重要布局的最终热处理，并且还能够作为某些严密零件，如丝杠等的
40Cr钢的调质处理——【热处理及表面处理工艺】
40Cr钢的调质处理 Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性，具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件，应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。40Cr工件调质的淬回火，各种参数工艺卡片都有规定，我们在实际操作中体会是： (一)40Cr工件淬火后应采用油冷，40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下，对形状不复杂的工件，可以在水中淬火，并未发现开裂，只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。 (二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高，第二次回火温度就要增加20~50℃，不然，硬度降低困难。 (三)40Cr工件高温回火后，形状复杂的在油中冷却，简单的在水中冷却，目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件，必要时再施以消除应力处理。 影响调质工件的质量，操作工的水平是个重要因素，同时，还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因，我们认为： (一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢，工件入水的温度已降到低于Ar3临界点，产生部分分解，工件得到不完全淬火组织，达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度，大工件予冷要掌握时间。 1
(二)工件装炉量要合理，以1~2层为宜，工件相互重叠造成加热不均匀，导致硬度不匀。 (三)工件入水排列应保持一定距离，过密使工件近处蒸气膜破裂受阻，造成工件接近面硬度偏低。 (四)开炉淬火，不能一口气淬完，应视炉温下降程度，中途闭炉重新升温，以便前后工件淬后硬度一致。 (五)要注意冷却液的温度，10%盐水的温度如高于60℃，不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质，不然，会出现硬度不足或不均匀现象。 (六)未经加工毛坯调质，硬度不会均匀，如要得到好的调质质量，毛坯应粗车，棒料要锻打。 (七)严把质量关，淬火后硬度偏低1~3个单位，可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低，有的甚至只有HRC25~35，必须重新淬火，绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事，不然，失去了调质的意义，并有可能产生严重的后果。 2
热处理与表面处理
热处理与表面处理 1、概述 将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和表面热处理三种。 1.1热处理的工艺特点和处理目的 （1）一般热处理
2）具体材料的热处理温度和所得到的硬度，这里不一一例举，可参见有关热处理的专业手册，或机械加工工艺手册的热处理章节。 （2）化学热处理 将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面的工艺，称化学热处理。如：渗碳和渗氮。
（3）表面热处理 快速加热工件，使表面组织迅速相变，转变成奥氏体，经淬火冷却，使表面淬硬而心部 1.2热处理对钢铁材料地切削加工性能的影响 （1）复杂性：①工艺类别 ②装备水平
③刀具结构 ④选择的工艺参数 ⑤冷却液性能 （2）规律性：降低材料硬度、均匀组织，提高切削脆性是改善材料加工性能的重要措施。 2、热处理变形 工件的热处理变形产生于外力的作用和内应力状态的变化。外力是指工件在热处理加热过程中由于自重、摆放方法不当或其他外部加载的力量。内应力是指工件在热处理过程中，由于热胀冷缩和组织转变不均匀性引起的工件内部应力。不同部位热胀冷缩的不均匀性所产生的内应力称为热应力，组织转变不均匀性产生的内应力称为组织应力。 无论是外力或是内应力，都要引起工件的变形。当应力超过材料的屈服点时，就会产生塑性变形或称永久变形。 2.1变形的类型 三种：即体积、形状和翘曲变形。而具体到一个工件上，往往显示出三种类型的综合交叉形式。
3、金属表面处理 表面处理一般指化学处理、电化学处理、物理处理及机械处理等方法，通过使用金属表面生成一层金属或非金属覆盖层，用以提高金属工件的防蚀、装饰、耐磨或其他功能。3.1电镀是一种在工件表面通过电沉积的方法生成金属覆盖层，使获得装饰、防腐及某些特殊性能的工艺方法。
常见零件的热处理方式
一、齿轮 1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程 毛坯成型→预备热处理→切削加工→渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火→（喷丸）→精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程 配料→锻造→正火→粗加工→精加工→感应或火焰加热淬火→回火→珩磨或直接使用调质 3.高频预热和随后的高频淬火工艺流程 锻坯→正火→粗车→高频预热→精车（内孔、端面、外圆）滚齿、剃齿→高频淬火→回火→珩齿 二、滚动轴承 1.套圈工艺流程 棒料→锻制→正火→球化退火 棒料→钢管退火磨→补加回火→精磨→成品 2.滚动体工艺流程 （1）冷冲及半热冲钢球 钢丝或条钢退火→冷冲或半热冲→低温退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 （2）热冲及模锻钢球 棒料→热冲或模锻→球化退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 （3）滚子滚针 钢丝或条钢（退火）→冷冲、冷轧或车削→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→附加回火→精磨→成品 三、弹簧 1.板簧的工艺流程
切割→弯制主片卷耳→加热→弯曲→余热淬火→回火→喷丸→检查→装配→试验验收 2.热卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 3.冷卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→去应力回火→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 四、汽车、拖拉机零件的热处理 1.铸铁活塞环的工艺流程 （1）单体铸造→机加工→消除应力退火→半精加工→表面处理→精加工→成品 （2）简体铸造→机加工→热定型→内外圆加工→表面处理→精加工→成品 2.活塞销的工艺流程 棒料→粗车外圆→渗碳→钻内孔→淬火、回火→精加工→成品 棒料→退火→冷挤压→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 热轧管→粗车外圆→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 冷拔管→下料→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 3.连杆的工艺流程 锻造→调质→酸洗→硬度和表面检验→探伤→校正→精压→机加工→成品 4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程 棒料→热镦→机加工成型→渗碳→淬火、回火→精加工→磷化→成品 5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程 合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）→机械加工→淬火、回火→精加工→表面处理→成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）→机械加工→消除应力退火→精加工→表面处理→成品钢制杆体→堆焊端部（冷激）→回火→精加工→成品 钢制杆体→对焊→热处理→精加工→表面处理→成品 6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程 马氏体耐热钢棒料→锻造成型→调质→校直→机加工→尾部淬火→抛光→成品 7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程
材料表面热处理常用方法及特点
表面处理的常用方法及特点 摘要：表面处理方法分类简要描述及特点 关键字：表面处理 一、电镀 定义：电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等）及增进美观等作用。 特点：电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性和表面美观。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属覆层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件。 此外，依各种电镀需求还有不同的作用。举例如下：
1、镀铜：打底用，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。（铜容易氧化，氧化后，铜绿不再导电，所以镀铜产品一定要做铜保护） 2、镀镍：打底用或做外观，增进抗蚀能力及耐磨能力，(其中化学镍为现代工艺中耐磨能力超过镀铬)。（注意，现在许多电子产品，比如DIN头，N头，不再使用镍打底，主要是由于镍有磁性，会影响到电性能里面的无源互调） 3、镀金：改善导电接触阻抗，增进信号传输。(金最稳定，也最贵。) 4、镀钯镍：改善导电接触阻抗，增进信号传输，耐磨性高于金。 5、镀锡铅：增进焊接能力，快被其他替物取代(因含铅现大部分改为镀亮锡及雾锡)。 6、镀银：改善导电接触阻抗，增进信号传输。(银性能最好，容易氧化，氧化后也导电) 电镀是利用电解的原理将导电体铺上一层金属的方法。除了导电体以外，电镀亦可用于经过特殊处理的塑胶上。电镀的过程基本如下：1、把镀上去的金属接在阳极2、要被电镀的物件接在阴极3、阴阳极以镀上去的金属的正离子组成的电解质溶液相连4、通以直流电的电源后，阳极的金属会氧化（失去电子），溶液中的正离子则在阴极还原（得到电子）成原子并积聚在阴极表层。 电镀后被电镀物件的美观性和电流大小有关系，电流越小，被电镀的物件便会越美观；反之则会出现一些不平整的形状。 电镀的主要用途包括防止金属氧化(如锈蚀) 以及进行装饰。不少硬币的外层亦为电镀。
金属热处理和金属表面处理的区别和联系【详解】
金属热处理和金属表面处理的区别和联系 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 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，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。 金属材料表面处理技术与金属热处理和表面热处理不是一个类型的慨念。一般把金属表面防护和改性称之为金属材料表面处理，改变金属材料表面组织结构和力学性能指标称为金属表面热处理。 表面防护的内容：电镀、涂装、化学处理层；电镀包括（镀锌、铜、铬、铅、银、镍、锡、镉等）；涂装包括（油漆涂装、静电喷粉、喷塑工艺）；化学处理包括（发黑处理、磷化处理）。另一方面是金属的表面改性,也称表面优化,就是借助离子束、激光、等离子体等新技术手段，改变材料表面及近表面的组分、结构与性质，从而获得用传统的冶金和表面处理技术无法得到的新薄层材料，或者使传统材料具有更好的性能。现代先进的表面改性技术主要有物理气相沉积（简称PVD）、化学气相沉积（简称CVD）、等离子体化学气相沉积（简称PCVD）、离子注入和离子束沉积。 至于工艺步骤的确是太多了，电镀有挂镀和滚镀、油漆涂层分类更多，有刷涂、
浸漆、烤漆、电泳、静电喷涂等，不同的要求，工艺方法区别也大。 热处理主要包括：淬火、回火、退火、调质等等；目的是改变金属材料的机械性能；都与加热有关； 表面处理包括的内容太多：涂覆（涂漆，喷塑）、热浸镀、电镀、氧化、发蓝、着色、磷化、钝化、酸洗、化学抛光、电解抛光、电铸、抛丸、磨沙、拉丝、振光、火焰喷涂、渗碳、渗氮.... 表面处理的目的最多的是防腐蚀，其次是改善外观质量；但渗碳、渗氮是为了改变金属材料的机械性能；表面处理大多与加热无关。 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工序之一。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
常用表面处理工艺及热处理工艺
正火：又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，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。 运用范围：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。 目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。 退火：将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。 目的：降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹 倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。退火工艺随目的之不同而有多种，如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。 注: 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，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。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。一般合金钢坯料常采用退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。 淬火：将钢件加热到临界温度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。 注：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。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透。 目的：淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝 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。 回火：将淬火后的钢，在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。
表面处理及热处理
灯具的表面处理及热处理 表面处理的对象非常广泛,从传统工业到现在的高科技工业,从以前的金属表面到现在的塑料,非金属 的表面.它使材料更耐腐蚀 ,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿命延长,此外改善材料表面之特性,光泽美观 等提高产品之附加价值,所有这些改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理(surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing). 灯饰中大量应用金属，金属经初步加工成型后需修饰金属表面,美化金属表面 ,更进一步改变金属表 面的机械性质及物理化学性质等之各种操作过程,称之为金属表面处理. 表面处理的作用 1) 美观(appearance) 为了提高制品之附加价值,赋予制品表面美观,例如装饰性电镀 (decorative plating) Au, Ag, Rh, Ni, Cr,铜等电镀 (electroplating). 2) 防护(protection) 为了延长制品的寿命,再制品表面披覆(coating)耐腐蚀之材料,例如保护性电镀 (protective plating) Zn,Cd,Ni,Cr,Sn 等电镀. 3) 特殊表面性质(special surface properties) ——提高制品之导电性(electrical conductiuity),例如电镀Ag,Cu. ——提高焊接性(soderability)在通讯急电子工业应用,例如Sn-Pb 合金电镀. ——提高光线之反射性(light reflectivity ) 例如宇宙飞船,人造卫星的外壳需反射光线,Ag 及Rh的镀层被应用上. ——减小接触阻抗(contact resistance)例如在电子组件之Au及Pd电镀. 4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties ) ——提高制品之强度(strenth),例如塑料电镀. ——提高制品之润滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔洛电镀(porous chromium plating), 内燃机之铝合金活塞 (piston) ,镀锡Sn以防止汽缸 (cylinder)壁刮伤. ——增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ,例如硬铬电镀( hard chromium plating). 常用于注塑模具型腔的电镀。 ——提高制品之耐热性,耐候性,抗幅射线,例如塑料,非金属之电镀. ——渗碳(carburizing) ,氮化(nitriding) 之防止,例如钢铁表面硬化 (case hardening)时 在不要硬化部份镀Cu. 2.7.1 灯具中常用的处理种类 灯具中的零件表面处理通常是以下方法的一种或多种组合。
常见热处理和表面处理的方法
常见热处理和表面处理的方法、应用及代号名词代号说明应用 退火5111 将钢件加热到临界温度以上（一般是710～ 715℃，个别合金钢800～900℃）30～50℃，保 温一段时间，然后缓慢冷却（一般在炉中冷却）。 用来消除铸、锻、焊零件的内力，降低硬 度，便于切削加工，细化金属晶粒，改善组 织，增加韧性。 正火5121 将钢件加热到临界温度以上，保温一段时间， 然后在空气中冷却，冷却速度比退火速度快。 用来处理低碳和中碳结构钢及渗碳零件， 使其组织细化，增加强度与韧性，减少内应 力，改善切削性能。 淬火5131 将钢件加热到临界温度以上，保温一段时间， 然后在水、盐水或油中（个别材料在空气中） 急速冷却，使其得到高硬度。 用来提高钢的硬度和强度极限。但淬火会 引起内应力使钢变脆，所以淬火后必须回 火。 回火5141 回火是将淬火的钢件加热到临界点以下的温 度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却 下来。 用来消除淬火后的脆性和内应力，提高钢 的塑性和冲韧性。 调质5151 淬火后在450～650℃进行高温回火，称为调 质。 用来使钢获得高的韧性和足够的强度。重 要的齿轮、轴及丝杆等零件是调质处理的。 表面淬火5212 或 5213 用高频电流或火焰将零件表面迅速加热至临 界温度以上，急速冷却。 使零件表面获得高硬度，而心部保持一定 的韧性，使零件既耐磨又能承受冲击。表面 淬火常用来处理齿轮等。 渗碳淬火5311 在渗碳剂中将钢件加热到900～950℃，停留 一定时间，将碳渗入钢表面，深度约为0.5～ 2mm，再淬火后回火。 增加钢件的耐磨性能、表面强度、抗拉强 度及疲劳极限。适用于低碳、中碳结构钢的 中小型零件。 渗氮5340 氮化是在500～600℃通入氨的炉子内加热， 向钢的表面渗入氮原子的过程。氮化层为 0.025～0.8mm，氮化时间需40～50h。 增加钢件的耐磨性能、表面硬度、疲劳极 限和抗蚀能力。适用于合金钢、碳钢、铸铁 件，如机床主轴、丝杆以及在潮湿碱水和燃 烧气体介质的环境中工作的零件。 碳氮共渗5320 在820～860℃炉内通入碳和氮，保温1～2h， 使钢件的表面同时渗入碳、氮原子，可得到 0.2～0.5mm的氰化层。 增加表面硬度、疲劳强度、耐磨性和耐蚀 性。用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄 片零件和刀具等。 固溶 处理,时效5181 低温回火后，精加工之前，加热到100～ 160℃，保持10～40h。对铸件也可用天然时效 （放在露天中一年以上）。 使工件消除内应力和稳定形状，用于量 具、精密丝杆、床身导轨、床身等。 发黑发黑 将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加 热火氧化，使金属表面形成一层氧化铁所组成 的保护性薄膜。 美观、防腐蚀。用于一般连接的标准件和 其它电子类零件。 注：表面淬火分为高频淬火（代号为5212）和火焰淬火（代号为5213）。
热处理与表面处理
热处理与表面处理
热处理与表面处理 1、概述 将原材料或半成品置于空气或特定介质中，用适当方式进行加热、保温和冷却，使之获得人们所需要的力学或工艺性能的工艺方法，称为热处理。按其特点，可分为一般热处理、化学热处理和表面热处理三种。 1.1热处理的工艺特点和处理目的 （1）一般热处理 1）工艺特点、处理目的和应用 类 别 工艺特点目的和应用 退火 将工件加热到 一定温度（相变或不 相变)保温后缓冷下 来,或通过相变以获 得珠光体型组织,或 不发生相变的消除 应力降低硬度的一 种热处理方法。 1、降低硬度、提 高塑性、改善切削加 工性能或压力加工性 能； 2、经相变退火提 高成分和组织的均匀 性、改善加工工艺性 能，并为下道工序作 准备； 3、消除铸、锻、
焊、扎冷加工等所产生的内应力。 正火 一般将钢件加 热到临界温度Ac3 或Accm＋40~60℃， 保温一定时间，达到 完全奥氏体化和均 匀化，然后在自然流 通的空气中均匀冷 却。大件正火也可采 用风冷、喷雾冷却等 以获得正火均匀的 效果。 调整钢件的硬 度、细化组织及消除 网状碳化物，并为淬 火作好组织准备。其 主要应用如下： 1、用于含碳量低 于0.25%的低碳钢工 件,使得到量多且细小 的珠光体组织,提高硬 度,从而改善其切削加 工性能; 2、消除过共析钢 中网状渗碳体为球化 退火作准备; 3、作为中碳钢合 金结构钢淬火前的预 先处理，以减少淬火 缺陷;
4、作为要求不高的普通结构件的最终热处理; 5、用于淬火返修件消除内应力和细化组织以防重淬火时产生变形与开裂。 淬火 将工件加热至 Ac3或Ac1＋ 20~30℃，保温一定 时间而后快速冷却， 获得均匀细小的马 氏组织或均匀细小 马氏体和粒状渗碳 体混合组织。 1、提高硬度和耐 磨性; 2、淬火后经中温 或高温回火，可获得 良好的综合机械性 能。 回火 将淬火后的工 件重新加热到Ac1 以下某一温度，保温 一段时间，然后取出 以一定方式冷却下 来。 1、降低脆性，消 除内应力，减少工件 的变形和开裂。 2、调整硬度、提 高塑性和韧性获得工 件所要求的机械性 能。
金属表面热处理
金属表面热处理 定义 金属表面热处理是指通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的表面处理工艺。表表面热处理是钣金加工工艺流程，目的是为了获得高强度的表面层和有利的内应力分布，从而提高钣金加工件的坑疲劳性能和耐磨性能。 岳搏精密机械黎总为大家讲解金属表面热处理的几种方法： 接触电阻加热淬火 这种方法主要通过电极将小于5v的电压加在钣金件上，电极和工件接触并产生很大的电流，进而产生大量的电阻热，是金属表面温度加热到淬火所需温度；然后移开电极，温度传入工件内部后表面温度迅速冷却，达到淬火的目的。这种方法的有点是设备简单，操作方便，易于自动化，且工件变形极小。 点解加热淬火 通过将加工件放入酸碱或盐类水溶液的电解液中，工件接入阴极，电解槽呈阳极，接通电流后电解液被点解，并形成电阻体而产生热量，在工件表面温度加热到淬火温度后，断开电源电解质温度降低成为淬冷介质，使工件表面迅速冷却，这种方法工件变形小，适用于小零件的批量生产，处理时间短且操作简单。
激光热处理 通过激光聚焦的激光束照射在金属表面，瞬间形成高温而达到淬火温度，由于加热速度特别快，热量来不及扩散到周围金属，当激光束移开后，照射点周围迅速吸热使照射点迅速冷却，获得一层光滑的表面。电子束热处理 当电子束轰击金属表面时，轰击点被迅速加热。电子束穿透材料的深度取决于加速电压和材料密度。电子束在很短时间内轰击表面，表面温度迅速升高，而基体仍保持冷态。当电子束停止轰击时，热量迅速向冷基体金属传导，从而使加热表面自行淬火。电子束热处理加热速度快，奥氏体化的时间仅零点几秒甚至更短，因而工件表面晶粒很细，硬度比一般热处理高，并具有良好的力学性能。 （岳搏精密机械整理提供https://www.360docs.net/doc/6c7161054.html,）
金属表面处理工艺及热处理目的
金属表面处理工艺及热处理目的 金属常用表面处理工艺步骤： ★钢铁件磷化工艺流程： 除油→除锈→表调→磷化→涂装 ★ABS/PC塑料电镀工艺流程： 除油→亲水→预粗化PC≥50%→粗化→中和→整面→活化→解胶→化学沉镍→镀焦铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镀封→镀铬 ★PCB电镀工艺流程： 除油→粗化→预浸→活化→解胶→化学沉铜→镀铜→酸性除油→微蚀→镀低应力镍→镀亮镍→镀金→干燥 ★钢铁件多层电镀工艺流程： 除油→除锈→镀氰化铜→镀酸铜→镀半亮镍→镀高硫镍→镀亮镍→镍封→镀铬 ★钢件件前处理打磨件、非打磨件工艺流程： 打磨件→除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→非它电镀 非打磨件→热浸除油→电解除油→酸蚀→非它电镀 ★锌合金件镀前处理工艺流程： 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀→镀碱铜→镀酸铜或焦磷酸铜→其它电镀 ★铝及其合金镀前处理工艺流程：
除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→化学沉锌→浸酸→二次沉新→镀碱铜或镍→其它电镀 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→铝铬化→干燥→喷沫或喷粉→烘干或粗化→成品 除蜡→热浸除油→电解除油→酸蚀除垢→阳极氧化→染色→封闭→干燥→成品 多种热处理的目的： 1、退火：其目的是改善普通工具的可加工性和热处理工艺性能。退火主要采用球化退火，对不易球化的钢可采用循环退火的方法以增进球化效果。 2、正火：其目的是细化过热钢的晶粒或消除过共析钢的网状碳化物。普通工具钢正火后通常为片状珠光体组织，一般还要进行球化退火，使珠光体球化。 3、调质：调质可使工件加工后得到较低的表面粗糙度，细化淬火前钢的组织减少最终热处理的变形，并得到高而均匀的淬火硬度。 4、去应力退火：主要用于消除因冷塑变形产生的加工硬化或消除切削加工产生的内应力。 5、淬火：普通工具热处理以盐浴加热为主，工具在淬火加热之前应进行预热特别是形状复杂或大尽寸工具，以及一些高合金钢制作的工具，预热一定要认真做好。 6、回火：工具大多采用低温回火。普通工具一般只回火1次；高合金钢制作的工具因残留奥氏体较多，大多要进得2次回火。