热处理基本知识培训
热处理培训资料
热处理培训资料热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺过程。
它可以提高材料的硬度、强度、耐腐蚀性和耐磨损性。
在工业领域中，热处理被广泛应用于金属材料的制造和加工过程中。
为了提高员工的热处理技能和知识水平，热处理培训成为必要的一环。
本文将介绍热处理的基本概念、工艺流程和注意事项，以及常见的热处理方法和设备。
希望通过这些资料，能够帮助员工加深对热处理的理解，提高热处理的操作技能。
一、热处理的基本概念和工艺流程热处理是通过对金属材料进行加热和冷却的方式，改变其晶体结构和性能。
热处理的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热过程中，材料的温度逐渐升高，使其达到需要的变形温度。
保温是指将材料保持在一定温度下一定时间，使其晶体结构发生改变。
冷却过程是将材料迅速冷却到室温，确定其最终的性能。
二、常见的热处理方法和设备1. 灭火淬火：灭火淬火是一种常见的热处理方法，用于提高材料的硬度和强度。
该方法可以通过在高温状态下迅速将材料放入冷却介质中，使结构变得均匀致密，从而增加硬度。
2. 回火：回火是一种通过加热材料并在一定温度下保持一段时间后冷却的方法。
该方法可以减轻材料的脆性，提高其韧性和强度。
3. 淬火和回火：淬火和回火是一种常用的热处理方法组合。
先进行灭火淬火使材料达到高硬度，然后进行回火，降低材料的脆性，提高其韧性和强度。
常见的热处理设备包括炉子、冷却介质、温度控制仪器等。
炉子可以提供必要的加热温度和保温时间，而冷却介质可以迅速冷却材料，温度控制仪器可以确保热处理的准确性和稳定性。
三、热处理的注意事项1. 材料选择：在进行热处理之前，必须选择合适的材料进行处理。
不同的材料具有不同的热处理性能和特点，因此需要根据具体需求选择合适的材料。
2. 温度控制：热处理是一个对温度要求非常严格的工艺过程。
温度过高或过低都会影响材料的性能，因此必须使用精确的温度控制仪器来确保热处理的准确性。
3. 冷却介质选择：不同的材料需要使用不同的冷却介质进行淬火。
热处理培训知识
喷砂、抛丸•抛丸后的材料可以提高80％和抗腐蚀应力一倍。
淬透性•定义：是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
淬硬深度越大，表示这种钢的淬透性越好。
•影响淬透性的因素：含碳量、合金元素、种类和奥氏体晶粒度等。
•合金元素的影响以“硼”为最强。
滲氮•在一定温度下(一般在AC1以下)使活性氮子滲入工件表面的化学热处理的工艺.•滲氮可使工件获得比滲碳更高的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
•滲氮温度比滲碳低得多，而且滲氮后一般随炉冷却，所以滲氮件变形较小。
淬火裂纹滲碳后空冷时，表面形成极薄的托氏体层，随后冷却时，内部的奥氏体转变为马氏体，体积胀大而使托氏体层层承受拉力应力导致表面开裂。
此外，表面的脱碳层也会导致表面开裂。
解决的办法：缓冷，是指全部转变为平衡组织。
或快冷是指全部转变为马氏体加残余奥氏体。
（只滲碳层）淬火裂纹•定义：是工件在淬火冷却过程中产生的裂纹。
•产生的原因：是在工件进入冷却介质中不久之后，温度降至Ms点（250 °c上下）以下时产生的。
是因为工件从奥氏体化温度急冷时发生收缩，在Ms点以下却相反的发生膨胀，这种淬火应力超过断裂强度时就导致了裂纹的产生。
检查裂纹的方法1、叩击发：用锤子轻轻叩击工件，如发出清晰的金属声，及无裂纹；如发出混浊的声音，则说明存在裂纹。
小型工件最好用金属丝吊起来叩击。
2、渗透法：将工件浸透在煤油或油中，取出后用棉纱擦拭表面油迹，在涂上石灰粉。
（探伤机、荧光灯）3、比色法：将工件清洗干净，最好用砂纸擦去氧化皮，涂上较大的红色液体，擦去后再喷白色粘液。
当有裂纹时白色会呈现红色线条。
产生裂纹的原因•工件形状缺口、键槽、尖角、盲孔、粗裂纹糙度是淬火应力集中的地方，因此裂纹往往在这些部位出现。
•淬火冷却速度取决于淬火冷却时热应力和相变应力叠加之后，是形成了“拉应力”还是“压应力”拉应力则可能发生裂纹；压应力则不会产生裂纹。
•材质钢中的杂质磷是强烈引起回火脆性的元素，碳化物的集中和网状析出能诱发淬火裂纹，必须使其均布和球化。
热处理基本知识培训
热处理基本知识培训1、常用的淬火方式有哪些，说明不同淬火方式的使用原则？单液淬火——在淬火介质中冷却到底部的过程，单液淬火组织的应力热应力比较大，淬火变形大。
二液淬火——目的：在650～Ms之间快速冷却，使V>Vc，在Ms以下缓慢冷却以减轻组织应力。
碳钢：先水后油。
合金钢：先空气后油。
分级淬火——在一定温度下取出工件，使工件内外温度均匀，然后空冷的工艺。
空冷时出现M相，内应力较小时发生阶梯淬火。
奥氏体回火——指在贝氏体温度区等温温度，发生贝氏体相变，内应力减小，变形小。
淬火方法选择的原则应尽可能兼顾性能要求和淬火应力，避免淬火变形和开裂。
2、化学气相沉积与物理气象沉积技术有什么区别，主要应用领域是什么？化学气象沉积主要是CVD方法。
含有涂层材料元素的反应介质在较低温度下汽化，然后送入高温反应室与工件表面接触，产生高温化学反应，析出的合金或金属及其化合物工件上表面形成涂层。
CVD法的主要特点：（1）可以沉积各种结晶或无定形无机薄膜材料。
（2）纯度高，集体力量强。
（3)沉积层致密，孔隙少。
（4）均匀性好，设备和工艺简单。
（5)反应温度高。
应用：钢铁、硬质合金、有色金属、无机非金属等表面各种应用的薄膜，主要有绝缘体薄膜、半导体薄膜、导体和超导薄膜、耐腐蚀薄膜等。
物理气象沉积：将气态物质直接在工件表面沉积成固体薄膜的过程称为PVD法。
基本方法有真空蒸镀、溅射镀膜和离子镀三种。
应用：耐磨涂层、耐热涂层、耐腐蚀涂层、润滑涂层、功能涂层装饰涂层。
3、解释疲劳断口的微观形态和宏观形态。
显微：是在显微电子显微镜下观察到的条状图案，称为疲劳条或疲劳辉光，疲劳条具有延展性和脆性。
疲劳条有一定的间距，在某些条件下，每个条纹对应一个应力循环。
宏观：其他情况下具有脆性断裂特性，肉眼看不到宏观变形。
典型的疲劳断裂由裂纹源区、裂纹扩展区和最终瞬时断裂区组成，疲劳源面积小而平坦，有时为明亮的镜面，裂纹扩展区为河滩或贝壳纹，部分节距不同的疲劳源为中心平行弧线，瞬时断裂带的微观形状取材料的特征载荷模式和尺寸，可以是酒窝或准解离、沿晶体断裂解离或混合形状。
热处理培训资料
引言：概述：正文：一、热处理的基本原理1.1金属组织的变化规律1.1.1固溶处理1.1.2沉淀硬化1.1.3时效硬化1.1.4相变平衡与组织稳定性1.2热处理的工艺参数1.2.1加热温度1.2.2保温时间1.2.3冷却速率1.2.4冷却介质二、常见的热处理工艺2.1简单退火2.1.1全退火2.1.2规定化退火2.1.3常规退火2.2针对铁素体不锈钢的热处理2.2.1固溶处理2.2.2沉淀硬化处理2.2.3双相不锈钢的热处理2.2.4超级不锈钢的热处理2.3针对铝合金的热处理2.3.1固溶处理2.3.2相变处理2.3.3冷变形加工2.4针对钛合金的热处理2.4.1α/β型钛合金的热处理2.4.2β型钛合金的热处理2.4.3超强韧性钛合金的热处理2.5其他常见金属的热处理方法2.5.1镍基高温合金的热处理2.5.2钨合金的热处理2.5.3铜合金的热处理三、热处理的设备和工装3.1热处理炉和炉温控制3.2热处理夹具的设计和选用3.3热处理过程中的保护气氛四、热处理的质量控制4.1金属材料的化学分析4.2金相显微镜的应用4.3机械性能测试4.4热处理缺陷的识别和处理五、热处理的问题与解决方案5.1热处理过程中的晶粒长大问题5.2热处理残余应力的控制5.3热处理工艺对环境的影响及对策5.4热处理后的再加工问题与解决方案5.5钢材的渗碳热处理问题与解决方案总结：热处理作为一项重要的金属加工工艺，对于改善金属材料的性能具有重要作用。
本文从热处理的基本原理、常见的热处理工艺、热处理设备和工装、热处理的质量控制以及热处理的问题与解决方案等方面进行了深入讨论。
希望通过本文的介绍，读者能够更好地理解热处理的原理和应用，提高热处理工艺的质量与效率。
同时，我们也希望热处理工作者能够继续关注和深入研究该领域，为热处理技术的发展做出更大的贡献。
热处理培训资料
热处理是通过改变材料的组织结构从而大幅度改变材料性 能的工艺环节，是提高产品的内在质量、保证整机使用性能和 可靠性的关键。在制造业中有着十分重要的作用。
热处理工艺方法有：正火、退火、淬火、渗碳、氮化、高 频感应加热淬火、离子氮化。为了实现以上工艺，我们配备的 设备有：电阻炉、多用炉、真空炉、盐浴炉、高频感应设备、 气体氮化炉、固溶炉、及各种冷却设备等。
金属热处理是在固态下将金属和合金加热到一定温度，保 温一段时间，然后以冷却速度冷却，通过加热速度、保温温度、 保温时间和冷却速度四个基本要素有机配合，使金属和合金内 部组织结构发生转变，从而获得一定性能的工艺方法。
金属热处理工艺分类
热 处 理
整体热处理 表面热处理
退火 正火 淬火 回火
感应加热淬火 火焰表面加热淬火
15～20 20～25
40～64 64～96
163～220 210～250
组织
索氏体+铁素体 回火索氏体
表面热处理
定义： 通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工 艺。表面淬火是表面热处理的主要内容，其目的是获得高硬度的表 面层和有利的内应力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。
退火
扩散退火 用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发 生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温， 待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
去应力退火 用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形 成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消 除内应力。
与退火相比： 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。 对于含碳量低于0.25%的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便 于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～ 0.5%的中碳钢，正火后也可以满足切削加工的要求。
热处理基础培训
08
热处理应用
热处理应用
01
热处理应用广泛，在航空航天、汽车、机械制 造等领域都有涉及。
02
航空航天领域中，铝合金材料需要进行硬质处 理来提高其强度和硬度；
03
汽车领域中，钢材料需要进行防腐处理来提高 其耐久性；
热处理应用
机械制造领域中，工具钢材料需要进 行淬火和回火处理来提高其硬度和韧 性。
不同的材料具有不同的热处理特 性，因此需要根据材料的特性选 择合适的热处理工艺。
例如，钢铁材料在高温下容易氧 化和脱碳，因此需要在保护气氛 中进行热处理。
06
热处理缺陷
热处理缺陷
01
在热处理过程中，可能会遇到氧化、脱碳、变 形等缺陷。
03
可以通过在材料表面涂覆保护剂来防止氧化和脱碳 ，
02
这些缺陷会影响材料的外观和质量，因此需要 进行预防和修复。
$number {01} 汇报人：XXXX
2023-8-02
热处理基础知识
目录
• 引言 • 热处理原理 • 热处理设备 • 热处理工艺 • 热处理材料 • 热处理缺陷 • 热处理安全 • 热处理应用
01 引言
引言
热处理过程中也容易产生一些缺 陷，如氧化、过热、欠热等。这 些缺陷需要被避免或减少。
04
通过控制加热和冷却速度来减少变形等。
07
热处理安全
热处理安全
在热处理过程中，需要注意安全操作。要穿戴 防护服、戴手套，避免烫伤等安全事故的发生 。
燃气炉和电力炉是热处理过程中的重要设备， 安全使用方法也是需要注意的。要定期检查燃 气管道和电线等设备，确保正常运行。
在操作过程中，需要注意防火、防爆等安全措 施，并确保人员和设备的安全。
热处理培训资料
热处理培训资料
热处理是一种重要的金属加工工艺，通过控制金属材料的加热、保
温和冷却过程，改变其晶体结构和性能，从而使其具有更好的强度、
硬度、韧性等特性。
为了帮助大家更好地了解热处理技术，以下是一
些关于热处理的培训资料：
一、热处理的基本原理
1. 热处理的定义：热处理是通过加热、保温和冷却等工艺对金属材
料进行控制，使其获得一定的组织结构和性能。
2. 热处理的分类：热处理可以分为退火、正火、淬火、回火等不同
类型，每种类型的热处理都有其特定的工艺条件和效果。
二、热处理的步骤和工艺
1. 加热：将金属材料置于炉内或其他加热设备中，加热至一定温度，使其达到所需要的状态。
2. 保温：在达到所需温度后，保持一定时间，使金属材料的温度均
匀分布和晶粒重新组织。
3. 冷却：将金属材料迅速冷却至室温，以实现所需的组织结构和性能。
三、热处理的影响因素
1. 温度：加热和保温过程中的温度对金属材料的热处理效果有着重
要影响，温度过高或过低都可能导致热处理效果不理想。
2. 时间：保温时间的长短决定了金属材料晶粒的再结晶和再结晶的程度，影响其力学性能等方面。
3. 冷却速度：冷却速度快慢直接影响金属材料的组织结构和性能，过快或过慢都可能导致不良影响。
四、热处理的应用领域
1. 通用机械制造业：汽车、机床、航空航天等领域都广泛应用热处理技术，以提高产品的性能和寿命。
2. 金属材料加工业：钢铁、铝合金、铜合金等金属材料在生产加工过程中常常需要进行热处理，以改善其物理、化学性能。
3. 工具制造业：刀具、模具等工具制造业中的工件经过适当的热处理，可以提高其耐磨性、硬度等性能。
热处理培训资料
热处理培训资料热处理是一项重要的材料加工技术，在各个行业中广泛应用。
它通过改变材料的组织结构和性能来提高材料的强度、硬度和耐磨性，从而满足特定的工程要求。
为了帮助大家更好地了解热处理技术，本文将提供一份热处理培训资料，介绍热处理的基本原理、常见方法和注意事项。
一、热处理的基本原理热处理是利用材料在高温下发生相变和晶界扩散的原理，通过加热和冷却的过程来改变材料的组织结构和性能。
常见的几种热处理方法包括淬火、回火、正火、退火等，每种方法都有不同的适用范围和效果。
1. 淬火淬火是将加热至高温状态的金属材料迅速冷却至室温或低温，使其产生明显的组织和性能改变。
通过淬火，材料可以获得高强度和高硬度，但同时也会导致脆性的增加。
因此，在淬火后通常需要进行回火处理以提高材料的韧性和可靠性。
2. 回火回火是将已经淬火的材料加热至适当的温度，然后再经过一段时间的保温处理。
回火的目的是减轻淬火后产生的内应力，并提高材料的塑性和韧性。
回火过程还可以调控材料的硬度和强度，使其达到最佳的性能状态。
3. 正火正火是将材料加热至适当的温度，保温一定时间后进行冷却。
正火的目的是通过控制组织形态和材料的相变来调整材料的性能，以满足特定的工程要求。
正火适用于一些对硬度、强度和韧性要求均有的工件。
4. 退火退火是将已经加工或者变形的材料加热至一定温度，然后经过一定时间的保温处理，最后缓慢冷却。
退火的目的是通过晶界扩散来恢复材料的塑性和韧性，减少材料的内应力和变形。
退火可以改善材料的加工性能，提高材料的韧性和可塑性。
二、热处理的常见方法热处理有许多不同的方法和工艺，下面介绍几种常见的热处理方法：1. 淬火和回火工艺淬火和回火是最常用的热处理方法之一。
淬火可以通过控制冷却速度和介质的选择来改变材料的结构和性能，而回火则可以通过加热和保温的方式来调节材料的硬度和韧性。
2. 预淬火和再回火工艺预淬火和再回火是为了进一步改善材料的组织和性能而进行的热处理工艺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
正火与退火
• 正火与退火相比，冷却速度大，所形成的组织的 硬度和强度高，从加工性，低碳钢采用正火提高 硬度，高碳钢采用退火，降低硬度。从经济上考 虑，正火生产周期短，成本低，操作方面，故应 优先采用正火。
正 (退) 火 工 艺 规 程
• 1.掌握零件的正退火工艺并按工艺卡操作执 行。
• 2.检查加热炉及其控制仪表保证其正常工作。 在操作过程中要经常观察炉内火色与仪表 指示的温度是否一致，如果有异常情况要 及时与仪表工联系并进行校对。
3. 淬火回火要求表面硬度范围应控制在5~8个 HRC以内，具体可参照Q/STB30.002标准。
4. 感应（火焰）表面淬火回火要求表面硬度 （回火后硬度）、淬火区域、硬化层、心 部硬度（调质预处理按第2条要求）。
• 渗碳淬火回火（渗氮）要求表面硬度、硬 化层、心部硬度（调质预处理按第2条要 求）、免渗部位。
40CrMn
正火温度 硬度
℃）
HB
890～920 ≤156
870～900 ≤270
880～920 ----
热处理方法及应用
热处理类别 退火
完全退火 不完全退火
等温退火 去应力退火
正火
特点 保温后缓冷
（炉冷）
保温后空冷
普通热处理
应用
1. 降低材料的硬度，提高塑性，改善切 削加工性能和压力加工性能。 2. 可以消除铸、锻、焊、轧、 冷加工所产生的内应力。 3. 改善材料的组织, 提高性能 4. 作为预处理。
二 热处理工艺及规程
1.正火
•
1.1 正火工艺是将钢加热到临界点 Ac3或Acm以上适
当温度，保温一定时间，使奥氏体均匀化，然后空冷，得到
珠光体基体组织的热处理工艺。
• 1.2. 正火的目的
• 调整钢件的硬度，细化晶粒。可改善加工 性和消除网状碳化物，为淬火或球化退火 做好组织准备。
2.退火
• 2.1 退火的分类 • a）.扩散退化 • b）.完全退化 • c）.等温退化 • d）.球化退化 • e）.去应力退化 • f）.再结晶退化
同上
淬火 回火 时效处理
保温后急冷 油冷、水冷
AQ251 将淬火后工件 重新加热并保 温
与回火类似， 但时间较长
1. 得到表面高硬度及硬化层 2. 调质获得良好的综合性能
1. 降低脆性，消除内应力。 2. 调整硬度、塑性和韧性。 3. 获得稳定组织。 •同 上
热处理方法及应用
表面热处理
热处理类别
特点
氮化 软氮化 碳氮共渗
处理温度低，变形小， 1. 常用于中碳合金钢 高的硬度，高的耐蚀性 2. 得到表面高硬度
3. 精密齿轮、曲轴等
图纸 中热 处理 要求
图纸技术要求
技术要求
1. 退火及正火只注明处理类型而不要求具体参 数，处理结果因所选材料有所变化，必要 时可以注明基体硬度范围。
2. 调质处理不需要求热处理参数，只注明最 终硬度（回火后硬度），按KES热处理代号 查得硬度为“表面到1/4R处的硬度”一栏。
A+Fe3C
723
℃
F+P P+Fe3C P+Fe3C+L
P
P+Fe3C
F+Fe3C
0.02 纯铁
0.77 钢
2.11
4.3 6.67
铸铁 含碳量 %
冷却转变曲线
热处理原理
800
A
700
600
温 度
500
A
℃ 300 Ms
200
-100 Mf
0
P S T
B
M+A
10
102 103 104 105
时间, S
• 7.正火的冷却,一般为空冷工件出炉后，应 散放在干燥处空冷，不得堆积，不得放到 潮湿处。对于含碳量较高的中碳钢、低合 金结构钢可采用密集堆放冷却,对于低碳钢 和尺寸较大的零件应采取吹风冷却；退火 一般为随炉冷却，冷至500以下，出炉空冷。
常用钢的正火温度
钢号
20 20Cr 20CrMo
20CrMn Mo 35CrMo
热处理基本知识培训
热处理工厂 吕金根
二○一○年九月
一. 热处理基础知识培训
• 1.热处理的含义：
•
热处理就是将金属材料加热到一定的温度，
• 保温后按一定的方式冷却下来，得到人们所
• 要求的组织和性能的一种工艺方法
• 2.热处理的意义：
•
(1) 通过热处理，能够充分挖掘材料的潜力，
• 最大限度的节省原材料。
• 1).扩散退化
• 2.2.完全退火 —— 加热到Ac3+30~50℃， 保温后炉冷。、锻件，热轧型材， 焊接件
• 2.3.等温退火 —— 加热到Ac3（Ac1） +20~50℃，保温后在Ar1以下等温后炉冷。
• 目的：细化，软化、省时。
退火
退火
• 2.4.球化退火 —— 加热到Ac1+20~40℃，保温后炉冷 • 应用：共析、过共析钢和合金钢 • 目的： Fe3C片，网 → Fe3C 球 （降低硬度；为淬火作
•
(2) 通过热处理，能够降低材料的硬度，提
• 高塑性，改善切削加工性能和压力加工性能。
•
(3) 通过热处理，可以消除铸、锻、焊、轧、
• 冷加工所产生的内应力。
面心立方 体心立方
铁碳相图
热处理原理
1500
1400
奥氏体
900
A
温 F+A 度F
液态 Y Y+A
1534 Y+Fe3C
A+Fe3C+L Fe3C+L
应用
火焰淬火 回火
设备、方法简单，淬火 1. 常用于中碳钢
效果不稳定
2. 批量小的大型零件局部硬化
感应淬火 回火
表面硬度比普通淬火高 常用于中碳钢和中碳合金钢 2~3HRC 变形小、生产效率高
渗碳
表面高耐磨和心部强韧 性
硬化层比较均匀
1. 常用于低碳钢和低碳合金钢 2. 得到表面高硬度 3. 适于形状复杂的零件表面硬化， 如齿轮等
• 3.对于加热温度、时间相近、断面差较小的 零件可以同炉处理。
• 4.装炉温度一般为室温或按工艺规定的温度 装炉,若重叠装料，应适当延长保温时间。
正 退火 工 艺 规 程
• 5.零件装出炉时不得随意抛掷、强拉，要注 意防止零件变形。
• 6.用箱式炉或台车炉加热时，在炉门口占炉 膛长300～450mm的范围内避免堆放零件。
组织准备）
•
退火
• 2.5.扩散退火 —— 加热到Ac3+150~300℃，长时 间保温后慢冷
• 目的：均匀成分 • 应用：铸钢件 • 组织：晶粒粗大，扩散退火后应完全退火或正火
以细化组织 • 2.6.去应力退火 —— 加热到Ac1-100~200℃，保
温后炉冷 • 目的：去内应力，稳定组织 • 应用：冷加工件，热加工件