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
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
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
棒料→顶锻→精压→热处理→精加工→成品
8.奥氏体耐热钢排气阀的工艺流程
棒料→顶锻→精压→阀面和尾部堆焊耐热合金→热处理→杆部滚压或软氮化→精加工→成品
9.半轴调质的工艺流程
合金结构钢棒料→锻造成形→正火或退火→机械加工→调质→校直→精加工→成品
10.半轴的表面淬火的工艺流程
棒料→锻造成形→预先热处理→校直→机械加工→表面淬火→校直→精加工→成品
11.柱塞副和喷油嘴偶件的工艺流程
热扎退火棒料→自动机加工成型→热处理→精加工→时效→成品
12.拖拉机履带板
（1）40SiMn2履带板的热处理
热轧成形→下料→机加工→热处理→成品
（2）ZGMn13履带板的热处理
铸造成型→热处理→成品
五、金属切削机床零件的热处理
1.机床导轨
（1）MM7125平面磨床立柱镶钢导轨
锻造→正火→机加工→消除应力退火→机加工→淬火→回火→磨
（2）M9025工具曲线磨床镶钢导轨
锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨
（3）S788轴承磨床镶钢导轨
机加工→消除应力退火→机加工→渗碳→淬火→回火→磨→时效
（4）MZ208轴承磨床镶钢导轨
锻造→退火→机加工→消除应力退火→机加工→淬火→冰冷处理→回火→磨→时效
2.机床主轴
（1）CA6104车窗主轴（45钢）
下料→粗加工→正火→机加工→高频淬火→回火→磨
（2）T68、T611镗床的镗杆及MGB132磨床的主轴（35CrMoAlA钢）
下料→粗车→调质→精车→消除应力处理→粗磨→渗氮→粗磨
（3）SGC630精密丝杠车床主轴（12CrNi3A）
锻造→正火→机加工→渗碳→正火→校直→消除应力→机加工→头部淬火→颈部淬火→回火→磨→时效
（4）X62W万能升降台铣床主轴（球墨铸铁QT60-2）
铸造→机加工→淬火→回火
（5）M1040无心磨床主轴（球墨铸铁QT60-2）
铸造→机加工→正火→机加工
3.丝杠
（1）7级或7级精度一下的一般丝杠（45钢）
下料→正火或调质→校直→消除应力处理→机加工
（2）6级或6级以上精密不淬硬丝杠（T10或T12钢）
球化退火→机加工→消除应力处理→机加工→时效→精加工
（3）中大型精密淬硬丝杠（CrWMn）
锻造→球化退火→机加工→消除应力→机加工→消除应力→机加工→淬火、回火→冰冷处理→回火→探伤→机加工→时效→精加工→时效→精加工
（4）中小型精密淬硬丝杠（9Mn2V）
锻造→球化退火→机加工→消除应力→机加工→淬硬淬火→回火→冰冷处理→回火、探伤→机加工→时效→精加工→时效→精加工
（5）滚珠丝杠（GCr15，GCr15SiMn）
4.弹簧卡头
（1）卧式多轴自动车床夹料卡头（9SiCr）
锻造→退火→机加工→淬火→回火→机加工→磨开口→胀大定型
（2）卧式多轴自动车床送料卡头（T8A钢）
锻造→退火→机加工→淬火→回火→磨
（3）仪表机床小型专用卡头（60Si2）
退火→机加工→淬火→回火→磨
（4）磨阀辨机床专用卡头（65Mn）
锻造→正火→高温→回火→机加工→淬火→回火→机加工
5.摩擦片
（1）X62W万能升降台铣床摩擦片（A3）
机加工→渗碳→淬火→回火→机加工→回火
（2）DLMO电磁离合器摩擦片（65Mn）
冲片→淬火→回火→磨
（3）电磁离合器摩擦片（6SiMnV）
锻造→退火→切片→淬火→回火→磨
6.FW250万能分度头主轴（45）
锻造→正火→机加工→淬火→回火→机加工
7.万能分度头蜗杆（20Cr）
正火→机加工→渗碳→机加工→淬火→回火→机加工
8.三爪卡盘卡爪（45）
正火→机加工→淬火→回火→高频淬火→回火→法蓝→磨加工
9.三爪卡盘丝（45）
锻造→正火→机加工→淬火→回火→法蓝→磨
六、活塞
1.20CrMnMo钢制活塞的热处理
锻造→正火→检验→机加工→渗碳→检验→正火→淬火→清洗→回火→检验→喷砂→磨削
2.钒钢活塞的热处理
下料→锻造→检验→预先淬火→球化退火→检验→机加工→淬火→回火→检验→磨削
七、凿岩机钎尾
锻造→退火→检验→渗碳→检验→淬火→回火→清洗→检验→磨削。
八、牙轮钻机三牙轮钻头
1.牙轮的热处理
锻造→正火→检验→机加工→渗碳→检验→淬火→回火→清洗→检验→磨削
2.牙爪的热处理
锻造→正火→检验→机加工→堆焊小轴→磨削→渗碳→检验→淬火→回火→检验→磨削
3.滚柱的热处理
冷拔→切断→球化退火→检验→淬火→回火→清洗→检验→消磨
九、钻探机械钻具的热处理
1.钻杆、岩心管
切料→调质→高频表面淬火→检验
2.接箍、锁接头
切料→调质→机加工→表面淬火→检验→氧化
十、冷轧工作辊整体淬火生产工艺
炼钢→铸锭→锻造→锻后热处理→（外观检查）→粗加工（粗车、打中心孔、打腹孔、切取低倍试片）→（超声波探伤）→调质热处理→（外观检查）→半精加工→（第二次超声波探伤）→最终热处理（吊具安装、辊颈绝热、淬火及低温回火、粗测表面硬度）→粗车及粗磨→第二次低温回火→最后精加工（车辊颈、精磨、洗键槽）→（测硬度、上防锈油、包装）
十一、电站转子锻件典型生产工艺流程
炼钢→（化学成分分析、气体分析）→铸锭→（热送）→锻造→锻后热处理→（表面缺陷检查、尺寸检查、弯曲度检查）→粗加工（切取低倍试片、加工外圆→加工吊头及吊具孔）→（第一次超声波探伤）→调质热处理→（外观检查、硬度检查、弯曲度检查）→二次粗加工（车外圆、切取试料）→（第二次超声波探伤）→中心孔加工（打中心孔及套料、中心孔加工）→（中心孔检查）→消除应力→精加工→（最后超声波检查、表面及尺寸检查）→包装（打印、涂油、堵孔）→出厂
十二、齿轮泵零件的热处理工艺
1.齿轮泵齿轮的热处理
（1）CB-H型齿轮泵齿轮（20CrMnTi）
锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→回火→校直→机加工
（2）BC型齿轮泵齿轮（40Cr）
退火→机加工→淬火→回火
（3）CB型齿轮泵齿轮（20CrMnTi）
原材料正火→机加工→渗碳→淬火→回火→机加工
2.齿轮泵轴的热处理
（1）CB-F型齿轮泵轴（42CrMo）
加工→淬火→回火→校直→加工
（2）BC型齿轮泵轴（40Cr）
机加工→淬火→回火
十三、叶片泵零件的热处理
1.叶片泵转子的热处理
（1）叶片泵转子（12CrNi3）
正火→机加工→渗碳→淬火→回火→机加工
（2）叶片泵转子（40Cr）
机加工→调质→机加工→淬火→回火
2.叶片泵定子的热处理
（1）叶片泵定子（GCr15）
锻造→退火→机加工→淬火→回火→机加工
（2）叶片泵定子（Cr12MoV）
机加工→淬火→回火→机加工→软氮化研磨
（3）叶片泵定子（3Cr2W8V）
机加工→淬火→回火→机加工→软氮化→研磨（4）叶片（W18Wr4V）
机加工→淬火→回火→机加工→软氮化→研磨
3.叶片泵轴的热处理
（1）叶片泵轴（12CrNi3）
正火→机加工→渗碳→淬火→回火→校直→机加工（2）叶片泵轴（45）
调质→机加工→高频淬火→回火
4.叶片泵侧板的热处理
粗加工→去应力退火→精加工→软氮化→研磨
十四、柱塞泵零件的热处理
1.柱塞泵配油盘的热处理
（1）配油盘（GCr15）
退火→机加工→淬火→回火→机加工→定行处理（2）配有盘（Cr12MoV）
机加工→淬火→冷处理→回火→磨
2.缸套的热处理（GCr15）
锻造→退火→机加工→淬火→回火
3.柱塞的热处理工艺
（1）柱塞（20CrMnTi）
正火→机加工→渗碳→淬火→回火
（2）柱塞（GCr15）
机加工→淬火→回火→清洗→机加工
4.回转盘的热处理
（1）回转盘（GCr15）
退火→机加工→淬火→回火
（2）回转盘（20CrMnTi）
正火→机加工→渗碳→淬火→回火
5.斜盘的热处理（20CrMnTi）
锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→回火6.传动轴的热处理（40CrNiMoA）
机加工→调质→机加工→高频淬火→回火
十五、液压阀门零件的热处理
1.滑阀的热处理（45）
正火→机加工→高频淬火→回火
2.提动阀的热处理（3CrW8V）
机加工→淬火→回火→计较那个→软氮化3.阀座的热处理（15CrMo）
正火→机加工→渗碳→淬火→回火
4.提动阀座的热处理（42CrMo）
机加工→调质→机加工→软氮化
常用热处理工艺【详情】
常用的几种热处理方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关表面处理及精密零件加工展示，就在深圳机械展！ 1.常用热处理方式 1.1.退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温。 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a.将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降 低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力． b.把钢加热到750度，保温一段时间，缓慢冷却至500度下，最后在空气中冷却叫球 化退火。目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢。 c.去应力退火又叫低温退火，把钢加热到500～600度，保温一段时间，随炉缓冷到 300度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力。 1.2.正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。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。 1.3.淬火 将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火温度为760～780℃），保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。
1.4.回火 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火150～250．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性。 B 中温回火350～500；提高弹性，强度。 C 高温回火500～650；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。 淬火+高温回火称为调质处理。 2.Q235热处理工艺 Q235属于碳素结构钢，含碳量大概0.12%-0.2%之间，相当于普通的10、20钢，淬火后硬度改变不大。具有较高的强度，良好的塑性，韧性和焊接性能，综合性能好，能满足一般钢结构和钢筋混凝土结构用钢的要求。 Q235一般买来就用不热处理，一般它都用在工程上大量需要钢材的地方，数量巨大，一般是热轧后就使用，热轧也就是有正火这个热处理，不热处理的原因有几个： 1)这些场合不需要太高的力学要求。 2)这些钢构件的体积太大了，你想热处理也不现实。 3)这些钢很多情况下要被焊接使用的，你热处理了被焊接后也被焊接过程中将焊缝的 热处理给破坏了。 4)材料价格便宜，质量要求比较低，而且是低碳钢，热处理的效果也不太好。 5)如果非要用Q235淬出硬度那只能渗碳，但是一件很不划算的事情。 Q235在理论上是可以淬火得到马氏体的。但是由于马氏体碳过饱和度很低，淬火后的硬度很低，只有170HBS左右。而这种钢的供应状态硬度大概就有144HBS左右(出
常用材料热处理
常用材料热处理
材料热处理中的特性： 淬透性（可淬性）：指钢接受淬火的能力 零件尺寸越大，内部热容量也越大，淬火时冷却速度越慢，因此，淬透层越薄，性能越差，这种现象叫做“钢材的尺寸效应”。但淬透性大的钢，尺寸效应不明显。 由于碳钢的淬透性低，在设计大尺寸零件时用碳钢正火比调质更经济。 常用钢种的临界淬透直径De mm 常用材料的工作条件和热处理 渗碳钢：（含碳量0.1～0.25％） 10、15、20、 15Cr、20Cr、20Mn2、20CrMn、20CrMnVB 25MnTiB、18CrMnTi、20CrMnTi、20CrMnMo 30CrMnTi、20Cr2Ni4A、12CrNi3A、18Cr2Ni4W A
渗碳钢在高温下长时间保温，晶粒易于长大，恶化钢的性能。 表面含碳量在0.85～1.05％，表层硬度≥56～65(HRC) 心部含碳量在0.18～0.25％，HRC30~45 含碳量在0.3％时，HRC30~47 常用渗碳钢渗碳后的硬度 调质钢（含碳量0.25～0.5％） 40、45、40Cr、50Mn2、35CrMo、30CrMnSi、 40CrMnMo、40MnB、40MnVB、40CrNiMoA 38CrMoAlA 碳素调质钢淬透性低。 常用调质钢的调质硬度 调质钢对表面耐磨性要求较高时还需高频淬火，要求耐磨性更高时则需渗氮。
弹簧钢含碳量：碳素弹簧钢0.6～0.9％ 合金弹簧钢0.45-0.7％ 弹簧钢的选用： 钢丝直径<12～15mm 65、75 弹簧≤25mm 65Mn、55Si2Mn 60Si2Mn、70Si3MnA 钢丝直径≤30mm 50CrVA、50CrMnVA 重要弹簧 60Si2CrVA、65Si2MnVA 弹簧钢的热处理一般是淬火加中温回火 热处理的硬度一般为 HRC41-48 对于一般小弹簧（钢丝截面D<10mm）不淬火，只作250～300去应力处理。 65Mn淬硬性好，硬度≥HRC59。 轴承钢含碳量0.95～1.10％ 含铬量0.5～1.65％ GCr9 GCr15 GCr15SiMn GsiMnV GMnMoVRE GSiMnMoV GSiMnVRE GSiMnMoVRE GMnMoV 轴承承受高压集中周期性交变载荷，由转动和滑动产生极大的摩擦。 轴承钢一般首先进行球化退火—淬火—低温回火，硬度为HRC61-65。
典型零件选材及工艺分析
典型零件选材及工艺分析 一，齿轮类 机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下： （1）齿部承受很大的交变弯曲应力； （2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力； （3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能： （1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； （2）齿面有高的硬度和耐磨性； （3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 （一）机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。
机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。
常见的热处理方法
常见的热处理方法、目的和工序位置的安排 由于热处理工序安排对车削类工艺影响较大，更重要的是往往由于热处理工序安排颠倒，使工件无法继续加工，而且所产生的废品往往是无法挽回的。为此对热处理工序的安排要加以了解，并引起重视。 下面将常见的热处理方法、目的和工序位置的安排分别介绍如下： 一、预备热处理 预备热处理包括退火、正火、调质和时效等。这类热处理的目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理做好组织准备。退火、正火、调质工序多数在粗加工前后，时效处理一般安排在粗加工、半精加工以后，精加工之前。 1.退火和正火 目的是改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒，均匀组织；为以后热处理作准备。 例如：含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢，为降低硬度便于切削加工采用退火处理； 含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢，为避免硬度过低切削时粘刀，而采用正火适当提高硬度。 一般用于锻件、铸件和焊接件。退火一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。2.调质 目的是使材料获得较好的强度、塑性和韧性等方面的综合机械性能，并为以后热处理作准备。 用于各种中碳结构钢和中碳合金钢。调质一般安排在粗加工之后，半精加工之前。 调质是最常用的热处理工艺。大部分的零件都是通过调质处理来提高材料的综合机械性能，即提高拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击功。调质处理能大大提高材料的拉伸和屈服强度，提高屈强比和冲击功，使材料具有强度和塑韧性的良好配合。由于屈服强度、疲劳强度、冲击强度的提高，在零件设计时就可以采用更小的材料截面，从而减少机械设备的整体重量，节省零件占用空问和能量消耗。因此在某些场合为了减少机械空间和机械重量在设计过程中要有意识地利用调质工艺。 需要强调的是，一般来讲调质钢应该为中碳钢( C = 0．3％～0．6％)；碳钢中像30、 35、40、45、50等钢种则既可以调质处理又可以正回火使用；而对高碳钢和低碳钢则 不宜采用调质工艺 调质过程是淬火加高温回火。首先需要将零件加热到材料的Acl点以上30～50℃ (800．950℃)，保温一定时间，然后在油中或水中冷却。冷却后立即入炉进行回火(500～650℃)，以降低淬火应力、调整组织成份，进而达到机械性能要求。而回火温度的制定是根据硬度或性能高低而定的，硬度和强度越高，回火温度越低。调质工序后的任何高于回火温度的加热，都将降低已达到的强度。 选择调质处理时应特别注意以下几点： (1)图纸中应明确要求 应明确写明“调质”。若只写“热处理…H B”外协厂家可能采用其他热处理工艺，比如正回火达到所要求的硬度。而正回火所达到的同样硬度的材料其屈服强度和冲击功会非常低。实际工作中曾发生过地脚螺栓使用时发生早期断裂的事故就是由此导致的。 (2)调质的硬度和硬度范围 要按材料标准选择调质的硬度和硬度范围。这一方面有利于工厂配炉生产，另一方面过窄的硬度范围要求在实际生产中根本无法满足。
常用金属材料及热处理
常用金属材料及热处理 以下是为大家整理的常用金属材料及热处理的相关范文，本文关键词为常用,金属,材料及,热处理,模块,常用,金属,材料及,热处理，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在教师教学中查看更多范文。 模块一常用金属材料及热处理项目二钢的热处理任务一：钢的普通热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。2、研究冷却条件对碳钢性能的影响。3、分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响。二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（V冷应大于V临），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。（1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定（如图4所示）。对亚共析钢，其加热温度为＋30～50℃，若加热温度不足（低于），则淬火组织中将出现
铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热圆柱形工件形状方形板形温度(℃)分钟/每毫米直径70080090010001.51.00.80.4保温时间分钟/每毫米厚度2.21.51.20.6分钟/每毫米厚度321.60.8（3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据c曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与c曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2.表2几种常用淬火介质的冷却能力在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒）冷却介质650～550℃18℃的水50℃的水10％nacl 水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）蒸馏水（50℃）硝酸盐（200℃）菜籽油（50℃）矿务机油（50℃）6001001100120XX0025035020XX50300～
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
常用热处理方法
一、退火 将钢件加热到临界温度以上（不同钢号它的临界温度也不同，一般是 710-750℃，个别合金钢到800或900℃），在此温度停留一段时间，然后缓慢冷却的过程叫做退火 退火的目的是： 1、降低硬度，便于切削加工； 2、细化晶粒，均匀组织，以改善钢件毛坯的机械性能，或者为下一步淬火 做好准备； 3、消除内应力 二、正火 将钢件加热到临界温度以上，在此温度停留一段时间，然后放在空气中冷却的过程称为正火。 正火的冷却速度比退火快，加热和保温时间与退火一样。 正火的目的是使低碳和中碳钢件及渗碳机件的组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。 正火实质上是退火的一种特殊形式具有与退火相似的目的所不同的是冷却 速度比退火快，可以缩短生产周期，比较经济。 三、淬火 将钢件加热到临界点以上，保温一段时间，然后在水、盐水或油中（个别材料在空气中）急速冷却的过程叫做淬火。 淬火的目的是提高钢件的硬度和强度。对于工具刚来说，淬火的主要目的是提高它的硬度，以保证刀具的切削性能和冲模工具及量具的耐磨性。对于中碳钢制造的机件来说，淬火是为以后的回火做好结构和性能上的准备，因为高强度和高韧性并不能在淬火后同时得到，而是在回火处理后才得到的。 有很多零件如齿轮、曲轴等，他们在工作时一方面要受磨，另一方面又要受到冲击作用，因此要求零件表面有很高的硬度，而中心有较好的韧性。这时可以利用表面淬火的方法来达到上述要求。 表面淬火是应用将工件的表面迅速加热到淬火温度（这时金属内部的温度仍比较低），随后立即用水喷到工件表面上，进行急速冷却。这样就能获得表面硬、中心韧的要求。 表面加热时，可用氧炔焰、高频电流或中频电流加热。 四、回火 将淬硬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的过程叫做回火。 回火的目的是消除淬火后的脆性和内应力，调整组织，提高钢件的塑性和冲击韧性。对于工具来说，是为了尽可能减少脆性保留硬度。对于零件来说是为了提高韧性，但不可避免的会使硬度降低。 五、调质 淬火后高温回火，叫做调质。 调质的目的是使钢件获得很高的韧性和足够的强度，使其具有良好的综合机械性能。很多重要零件如主轴、丝杠、齿轮等都是经过调质处理的。 调质一般是在零件机械加工后进行的，也可把锻坯或经过粗加工的光坯调质后再进行机械加工。 六、时效
常用热处理方法.
常用热处理方法 一、热处理是通过加热、保温、冷却三个环节来实现的。加热、保温、冷却是热处理的三要素。 二、热处理的基本工艺 1、钢的退火 将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。 2、钢的正火 正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。 3、钢的淬火 淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。 4、钢的回火 将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目
的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。 ⑴调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。 ⑵时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
常见材料热处理方式及目的
常见材料热处理 1、45（S45C）常见热处理 基本资料：45号钢为优质碳素结构钢（也叫油钢），硬度不高易切削加工。 ⑴调质处理（淬火+高温回火） 淬火：淬火温度840±10℃，水冷（55~58HRC，极限62HRC）; 回火：回火温度600±10℃，出炉空冷（20~30HRC）。 硬度：20~30HRC 用途：模具中常用来做45号钢管模板，梢子，导柱等，但须热处理 （调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。 但表面硬度较低，不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度） *实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 2、40Cr（SCr440）常见热处理 基本资料：40Cr为优质碳素合金钢。40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能（Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性） ⑴调质处理 淬火：淬火温度850℃±10℃，油冷。（硬度45~52HRC） 回火：回火温度520℃±10℃，水、油冷。 硬度：32~36HRC 用途：用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件 ⑵不同回火温度 淬火：加热至830~860℃，油淬。（硬度55HRC以上） 回火：150℃——55 HRC 200℃——53 HRC 300℃——51 HRC 400℃——43 HRC 500℃——34 HRC 550℃——32 HRC 600℃——28 HRC 650℃——24 HRC 3、T10（SK4）常见热处理 基本资料：T10碳素工具钢，强度及耐磨性均较T8和T9高，但热硬性低，淬透性不高且淬火变形大，晶粒细，在淬火加热时不易过热，仍能保持细晶粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以耐磨性高，用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。 ⑴淬火+低温回火 淬火：淬火温度780±10℃，保温50min左右（视工件薄厚而定）或淬透。先淬如20~40℃的水或5%盐水，冷至250~300℃，转入20~40℃油中冷却至温热。（得到硬度62~65HRC） 回火：加热温度160~180℃，保温~2h。（回火后硬度60~62HRC） 用途：适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。 ⑵调质处理（淬火+高温回火）----（一般不调至处理） 淬火温度780~800℃，油冷至温热。 回火温度（640~680℃），炉冷或空冷。（回火后硬度183~207HBS） 4、9CrWMn (SKS3) 常见热处理 基本资料：9CrWMn钢是油淬硬化的低合金泠作模具钢（俗称油钢）。该钢具有?定的淬透性和耐磨性,淬?变形较?,碳化物分布均匀且颗粒细?。该钢的塑性、韧性较好,耐磨性?CrWMn钢低。 优点：硬度、强度较高；耐磨性较高；淬透性较高；机械性能好（尺寸稳定，变形小）。 缺点：韧性、塑性较差；有较明显的回火脆性现象；对过热较敏感；耐腐蚀性能较差。 ⑴淬火+低温回火 退火（预先热处理）:加热至750~800℃，，≤30℃/h控温冷却至550℃出炉空冷（约停留1~3h）。 （作用：改善或消除应力，防止工件变形、开裂。为最终热处理做准备） 淬火:先预热至550℃~650℃，再加热至800~850℃，保温，油冷至室温（硬度64~66HRC），组织为高碳片状马氏体。 回火:加热至150℃~200℃，保温2h，炉冷（硬度61~65HRC）。 硬度:HRC60℃以上
典型零件热处理实例
典型零件热处理实例q- I$ h c 1. 齿轮热处理实例 一、工作条件以及材料与热处理要求 1. 条件: 低速、轻载又不受冲击 要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火 2. 条件：低速(v 1m/s)、轻载，如车床溜板齿轮等 要求：45 调质,HB200-250 3. 条件：低速、中载，如标准系列减速器齿轮 要求： 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-250 4. 条件：低速、重载、无冲击, 如机床主轴箱齿轮 要求： 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-45 5. 条件：中速、中载, 无猛烈冲击, 如机床主轴箱齿轮 要求：40Cr、40MnB 42MnVB调质或正火，感应加热表面淬火，低温回火，时效,HRC50-55 6. 条件：中速、中载或低速、重载, 如车床变速箱中的次要齿轮 要求:45高频淬火,350-370 'C回火,HRC40-45(无高频设备时，可采用快速加热齿面淬火) 7. 条件：中速、重载 要求：40Cr、40MnB(40MnVB 42CrMo 40CrMnMo 40CrMnMoVBA淬火,中温回火,HRC45-50. 8. 条件：高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮 要求：15、20、20Cr、20MnVB渗碳,淬火,低温回火，HRC56-62.38CrAI 38CrMoAI 渗氮,渗氮深度0.5mm,HV900 9. 条件：高速、中载, 无猛烈冲击, 如机床主轴轮. 要求：40Cr、40MnB (40MnVB)高频淬火,HRC50-55. 10. 条件：高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮, 如汽车变速箱齿 轮(20CrMnTi淬透性较高，过热敏感性小，渗碳速度快，过渡层均匀，渗碳 后直接淬火变形较小, 正火后切削加工性良好, 低温冲击韧性也较好) 要求：20Cr、20Mn2B 20MnVB渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频
典型零件选材及工艺分析--轴类
典型零件选材及工艺分析 二、轴类 在机床、汽车、拖拉机等制造工业中，轴类零件是另一类用量很大，且占有相当重要地位的结构件。 轴类零件的主要作用是支承传动零件并传递动和动力，它们在工作时受多种应力的作用，因此从选材角度看，材料应有较高的综合机械性能.局部承受摩擦的部位如车床主轴的花键、曲轴轴颈等处，要求有一定的硬度，以提高其抗磨损能力。 要求以综合机械性能为主的一类结构零件的选材，还需根据其应力状态和负荷种类考虑材料的淬透性和抗疲劳性能。实践证明，受交变应力的轴类零件、连杆螺栓等结构件，其损环形式不少是由于疲劳裂纹引起的。 下面以车床主轴、汽车半轴、内燃机曲轴、镗杆、大型人字齿轮轴等典型零件为例进行分析。 （一）机床主轴 在选选用机床主轴的材料和热处理工艺时，必须考虑以下几点： <1> 受力的大小。不同类型的机床，工作条件有很大差别，如高速机床和精密机床主轴的工作条件与重型机床主轴的工作条件相比，无论在弯曲或扭转疲劳特性方面差别都很大。 <2> 轴承类型。如在滑动轴承上工作时，轴颈需要有高的耐磨性。 <3> 主轴的形状及其可能引起的热处理缺陷。结构形状复杂的主轴在热处理时易变形甚至于开裂，因此在选材上应给予重视。 主轴是机床中主要进零件之一，其质量好坏直接影响机床的精度和寿命。因此必须根据主轴的工作条件和性能要求，选择用钢和制定合理的冷热加工工艺。 1、机床主轴的工作条件和性能要求C616-416车床主轴如图1-2所示。该主轴的工作 条件如下： ①承受交变的弯曲应力与扭转应力，有时受到冲击载荷的作用； ②主轴大端内锥孔和锥度外圆，经常与卡盘、顶针有相对摩擦； ③花健部分经常有磕或相对滑动。 总之，该主轴是在滚动轴承中动转，承受中等负荷，转速中等，有装配精度要求，且受到一定的冲击力作用。 由此确定热处理技术条件如下： ①整体调质后硬度应为HB200~230，金相组织为回火索氏体； ②内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45~50，表面3~5㎜内金相组织为回火屈氏体和 少量回火马氏体； ③花键部分的硬度为HRC48~53，金相组同上。 2、选择用钢C616车床属于中速、中负荷、在滚动轴承中工作的机床，因此选用
常用热处理工艺
常用热处理工艺 （2015-11-25） 1.常用热处理方式 1.1. 退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温。 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a.将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降 低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力． b.把钢加热到750度，保温一段时间，缓慢冷却至500度下，最后在空气中冷却叫球 化退火。目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢。 c.去应力退火又叫低温退火，把钢加热到500～600度，保温一段时间，随炉缓冷到 300度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力。 1.2. 正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。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。 1.3. 淬火 将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火温度为760～780℃），保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。 1.4. 回火 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火150～250．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性。 B 中温回火350～500；提高弹性，强度。 C 高温回火500～650；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。
常用钢材热处理方法及目的.
常用钢材热处理方法及目的 常用钢材热处理方法 一.淬火 将钢件加热到临界温度以上40~60C保温一定时间，急剧冷却的热处理方法，称为淬火。常用急剧冷却的介质有油、水和盐水溶液。淬火的加温温度、冷却介质的热处理规范,见表<常用钢的热处理规范>. 淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达 HRC60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力，使钢件变脆，因此，要经过回火处理加以消除。钢件的淬火处理，在［wiki］机械［/wiki］制造过程中应用比较普遍，它常用的方法有: 1. 单液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温一定时间后,在一种冷却液中冷却,这种热处理方法,称为单液淬火。它适用于形状简单、技术要求不高的碳钢或合金钢, 工件直径或厚度大于5~8mm的碳素钢，选用盐水或水中冷却；合金钢选用油冷却。在单液淬火中,水冷容易发生变形和裂纹;油冷容易产生硬度不够或不均的现象。 2. 双液淬火：将钢件加热到淬火温度，经保温后,先在水中快速冷却至300~400C , 在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。形状复杂的钢件,常采用此方法。它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。缺点是操作难度大,不易掌握。 3. 火焰表面淬火：用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到工件表面,并使其加热到淬火温度,然后立即用水向工件表面喷射,这种处理方法,称为火焰表面淬火。它适用于单件生产、要求表面或局部表面硬度高和耐磨的钢件,缺点是操作难度大。 4. 表面感应淬火：将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场，钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流，使钢件表面迅速加热（2-10S至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。这种热处理方法,称为表面感应淬火。经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。这种方法
典型零件选材和热处理综合实验
“典型零件选材和热处理综合实验”实验报告 一、实验目的 （1）加深理解零件选材与热处理工艺及合理编排之间的关系，较完整地掌握金属材料的内部组织、热处理工艺与性能的之间内在的关系；能根据对零件选材的工 况要求，提出硬度要求，并制定较合理的热处理工艺。 （2）根据实验要求，合理选用各种设备及正确的操作方法。 二、实验原理 零件选材应根据其应用的不同工况，除了考虑变形失效外，还要考虑该零件同时受到其他类型载荷时的失效形式，他们主要表现为： （1）轴类件的疲劳断裂、磨损失效； （2）齿轮类零件的齿面点蚀、齿面磨损和齿面塑性变形； （3）弹簧类零件的疲劳和冲击断裂； （4）工具和模具类零件的磨损、局部崩刃和冲击断裂； （5）轴承类零件的接触磨损、疲劳点蚀、 综合上述失效形式，必须对零件所选之材料，进行合理的热处理工艺编排，除了进行整体热处理强化，还可以进行表面或局部热处理强化，以及进行化学热处理等。 因此零件应选择使用性能和工艺性能（如热处理工艺和加工工艺）兼备，并且性价比好的材料。 回火后硬度与回火温度关系表 三、实验装置及试件 箱式电阻炉、硬度计、供选择的钢材试件、金相试样装置 四、实验步骤 1、选材 根据下表所示的要求，将表中材料用于紧固螺钉、车床主轴、主轴箱齿轮、轴承滚柱、车厢板簧、冲模凸模、钢卷尺、手工锯条等几种零件的选材。
根据本组人员数量，每人领取表中的一种金属试样，并确定其应用的零件及要求硬度。表内要求的硬度是为了便于试验而预设的，学生可根据自己的要求进行调整。表：各种金属材料的硬度要求 2.制定热处理工艺 1) 根据铁碳合金状态图、C曲线和回火转变组织，查阅热处理工艺资料，制定所选材 料的处理工艺参数，选择热处理方法、设备和冷却方法、介质。 2) 测定该金属试样的原始硬度。 3) 根据对金属试样的硬度要求，制定合理的热处理工艺，并进行热处理操作。 4) 测定热处理后式样的硬度。 五、实验结果
常用的热处理方法
常用的热处理方法 一、退火 将钢件加热到临界温度以上（不同钢号它的临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢到800或900℃），在此温度停留一段时间，然后缓慢冷却的过程叫做退火 退火的目的是： 1、降低硬度，便于切削加工； 2、细化晶粒，均匀组织，以改善钢件毛坯的机械性能，或者为下一步淬火做好准备； 3、消除内应力 二、正火 将钢件加热到临界温度以上，在此温度停留一段时间，然后放在空气中冷却的过程称为正火。 正火的冷却速度比退火快，加热和保温时间与退火一样。 正火的目的是使低碳和中碳钢件及渗碳机件的组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。 正火实质上是退火的一种特殊形式具有与退火相似的目的所不同的是冷却速度比退火快，可以缩短生产周期，比较经济。 三、淬火 将钢件加热到临界点以上，保温一段时间，然后在水、盐水或油中（个别材料在空气中）急速冷却的过程叫做淬火。 淬火的目的是提高钢件的硬度和强度。对于工具刚来说，淬火的主要目的是提高它的硬度，以保证刀具的切削性能和冲模工具及量具的耐磨性。对于中碳钢制造的机件来说，淬火是为以后的回火做好结构和性能上的准备，因为高强度和高韧性并不能在淬火后同时得到，而是在回火处理后才得到的。 有很多零件如齿轮、曲轴等，他们在工作时一方面要受磨，另一方面又要受到冲击作用，因此要求零件表面有很高的硬度，而中心有较好的韧性。这时可以利用表面淬火的方法来达到上述要求。 表面淬火是应用将工件的表面迅速加热到淬火温度（这时金属内部的温度仍比较低），随后立即用水喷到工件表面上，进行急速冷却。这样就能获得表面硬、中心韧的要求。
表面加热时，可用氧炔焰、高频电流或中频电流加热。 四、回火 将淬硬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的过程叫做回火。 回火的目的是消除淬火后的脆性和内应力，调整组织，提高钢件的塑性和冲击韧性。对于工具来说，是为了尽可能减少脆性保留硬度。对于零件来说是为了提高韧性，但不可避免的会使硬度降低。 五、调质 淬火后高温回火，叫做调质。 调质的目的是使钢件获得很高的韧性和足够的强度，使其具有良好的综合机械性能。很多重要零件如主轴、丝杠、齿轮等都是经过调质处理的。 调质一般是在零件机械加工后进行的，也可把锻坯或经过粗加工的光坯调质后再进行机械加工。 六、时效 为了消除毛坯在制造时产生的内应力，以防止或减少由于内应力引起变形所采用的处理方法叫做时效处理。 时效处理有自然时效和人工时效两种。 自然时效是将要加工的机件，先在须加工的表面上进行粗加工，然后在露天中停放一个时期；或将工件（如丝杠）吊挂数天，使其内应力逐渐削弱。 自然时效效果好但周期长效率低。 人工时效是将机件在低温回火后，精加工之前，加热到100-160℃，保持10-40个小时，然后慢慢冷却。 人工时效效率高，但要花一定费用。 七、化学处理 化学处理是通过改变钢件表层的化学成分，从而改变表层组织和性能的热处理方法，它和一般的热处理方法不同。 1、钢的渗碳
A典型零件热处理详解
典型零件热处理齿轮热处理实例: 一、工作条件以及材料与热处理要求 1. 条件: 低速、轻载又不受冲击 要求: HT200 HT250 HT300 去应力退火 2. 条件：低速(v 1m/s)、轻载，如车床溜板齿轮等 要求: 45 调质,HB200-250 3. 条件：低速、中载,如标准系列减速器齿轮 要求： 45 40Cr 40MnB (5042MnVB) 调质,HB220-250 Y 4. 条件：低速、重载、无冲击,如机床主轴箱齿轮 要求： 40Cr(42MnVB) 淬火中温回火HRC40-45 5. 条件：中速、中载, 无猛烈冲击, 如机床主轴箱齿轮 要求： 40Cr 、40MnB 、42MnVB 调质或正火,感应加热表面淬火,低温回火,时效,HRC50-55 6. 条件：中速、中载或低速、重载, 如车床变速箱中的次要齿轮 要求:45高频淬火，350-370 C回火，HRC40-45(无高频设备时，可采用快速加热齿面淬火) 7. 条件：中速、重载 要求: 40Cr 、40MnB(40MnVB 、42CrMo 、40CrMnMo 、40CrMnMoVBA) 淬火，中温回火，HRC45-50. 8. 条件: 高速、轻载或高速、中载，有冲击的小齿轮 要求: 15 、20 、20Cr、20MnVB 渗碳，淬火，低温回火，HRC56-62.38CrAl 38CrMoAl 渗氮，渗氮深度 0.5mm，HV900 9. 条件: 高速、中载，无猛烈冲击，如机床主轴轮. 要求: 40Cr 、40MnB 、(40MnVB) 高频淬火，HRC50-55. 10. 条件: 高速、中载、有冲击、外形复杂和重要齿轮，如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi 淬透性较高过热敏感性小，渗碳速度快，过渡层均匀，渗碳后直接淬火变形较小，正火后切削加工性良好，低温冲击韧性也较好) 要求: 20Cr 、20Mn2B、20MnVB 渗碳，淬火，低温回火或渗碳后高频淬火，HRC56-62. 18CrMnTi、20CrMnTi(锻造-正火-加工齿轮-局部镀同-渗碳、预冷淬火、低温回火-磨齿- 喷丸)渗碳层深度1.2-1.6mm，齿轮硬度 HRC58-60，心部硬度HRC25-35. 表面:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物.中心:索氏体+细珠光体 11. 条件: 高速、重载、有冲击、模数 要求: 20Cr 、20Mn2B 渗碳、淬火、低温回火，HRG56-62. 12. 条件：高速、重载、或中载、模数〉6,要求高强度、高耐磨性，如立车重要螺旋锥齿轮 要求: 18CrMnTi 、20SiMnVB 渗碳、淬火、低温回火，HRC56-62 13. 条件: 高速、重载、有冲击、外形复杂的重要齿轮,如高速柴油机、重型载重汽车,航空发动机 等设备上的齿轮. 要求: 12Cr2Ni4A 、20Cr2Ni4A 、18Cr2Ni4WA 、20CrMnMoVBA( 锻造-退火-粗加工-去应力- 半精加工-渗碳-退火软化-淬火-冷处理-低温回火-精磨)渗碳层深度 1.2-1.5mm,HRC59-6 2. 14. 条件: 载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮 要求: 50Mn2 、50、65Mn 淬火,空冷, . 精密传动齿轮,低速、载荷不大: 条件15. 要求: 35CrMO 淬火,低温回火,HRC45-50 16. 条件: 精密传动、有一定耐磨性大齿轮.
常用钢材热处理工艺守则
常用钢材热处理工艺守 则 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
1 适用范围 本守则作为我公司常用钢材的各种热处理规范及注意事项。为一般件热处理的主要技术依据，对结构复杂和工艺上有特殊要求的零件和成批生产的零（部）件，则按专用工艺规程执行。 2 名词术语 正火 将钢材或钢件加热到临界点Ac3或Acm以上的适当温度，保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。 退火 将钢材或钢件加热到适当温度，保持一定时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 淬火 将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工作在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。 回火 将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理。 有效加热区 炉膛内炉温均匀性符合热处理工艺要求的装料区域。有效加热区的确定，按JB2251—78《电阻炉基本技术条件》中规定的有关试验方法进行。 冷却速度
在冷却过程中某一时间或者一定时间间隔内工件表面或心部温度下降的变化率。 热处理变形 工件热处理时所引起的形状尺寸偏差，垂直于长度向上的变形叫弯曲。 3 热处理加热设备 正火和退火所使用的加热设备必须满足下列要求。 在加热设备正常装炉的情况下，有效加热区内的温度偏差应按下表所列的精度进行调节和控制。 燃料加热炉，其火焰尽量不直接接触工件，以免使工件局部过热。当火焰直接与工件接触时，加热炉结构应使处理工件质量不显着损坏。 热浴加热炉，其热浴对工件不能有腐蚀及其它有害作用。 工件加热后在随炉冷却的过程中，应尽量保证各部位的冷却速度均匀一致。淬火、回火加热设备 淬火、回火加热设备必须满足下列要求，有效加热区的温度按下表所列的精度进行调节和控制。