常用热处理 之种类及其目的
压力容器制造中的热处理
压力容器制造中的热处理1.概述1)热处理对钢材性能的影响热处理是通过加热和冷却固态金属来改变其内部组织结构并获得所需性能的一种工艺。
对于碳素钢、低合金钢以及合金结构钢，常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火以及它们的组合，如正火加回火、淬火加回火。
对于奥氏体不锈钢，常用的热处理工艺是固溶处理和稳定化热处理(见本节第5条)。
①退火退火是将钢件加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却(例如随炉冷却)的热处理工艺。
根据钢材成分和热处理目的不同，退火又分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火和再结晶退火等。
下面简要介绍完全退火、去应力退火和再结晶退火对钢材组织和性能的影响。
a)完全退火完全退火是把钢件加热到Ac3以上30~50"C，保温一定时间后在炉内缓慢冷却的热处理工艺，主要用于亚共析成分的碳钢和合金钢。
由于加热温度略高于Ac3，珠光体和铁素体全部转变为奥氏体，且奥氏体晶粒比较细小。
随炉冷却至Ar3以下时，奥氏体中首先析出铁素体，继续冷却至Ar1，以下时，剩余的奥氏体全部转变为珠光体。
经过这样的加热和冷却过程的相变，可细化晶粒并获得接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善加工性能，消除钢件中的内应力。
b)去应力退火去应力退火是将钢件加热到Ac1以下100~200'C，保温一段时间(在压力容器制造中通常按1h/25mm计算)后，缓慢冷却的工艺方法，其目的是去除或降低冷成形、焊接等所产牛的砖全应力.稳宁结构尺寸。
去应力退火时，钢材并不发生相变，但可以消除焊接接头中的淬硬组织（马氏体），从而改善韧性。
钢件或焊接结构中残余应力的降低主要是在加热、保温及缓慢冷却过程中通过塑性变形所产生的应力松弛来实现的。
c)再结晶退火钢件的冷塑性变形(如封头的冷成形等)会导致冷加工硬化，使材料的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，并产生较大的内应力。
再结晶退火是将钢件加热到不超过Ac1的温度，经适当保温后随炉缓慢冷却的工艺操作。
各种热处理工艺介绍
第4章热处理工艺热处理工艺种类很多，大体上可分为普通热处理（或叫整体热处理），表面热处理，化学热处理，特殊热处理等。
4.1钢的普通热处理4.1.1退火将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。
退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。
退火的目的：z降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工；z均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备；z消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。
退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。
一、退火方法的分类常用的退火方法，按加热温度分为：临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火碳钢各种退火和正火工艺规范示意图：1、完全退火工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全A化）。
完全退火主要用于亚共析钢（w c=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。
低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Ac cm以上A状态缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿A晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。
目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。
亚共析钢完全退火后的组织为F+P。
实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。
2、等温退火完全退火需要的时间长，尤其是过冷A比较稳定的合金钢。
如将A化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A转变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时间，这种退火方法叫等温退火。
工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使AÆP然后空冷至室温的热处理工艺。
热处理的方法
热处理的方法热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能的工艺。
它在工程领域中被广泛应用，可以使材料获得所需的硬度、韧性、强度和耐磨性。
热处理方法有很多种，下面将介绍几种常见的热处理方法。
首先，淬火是一种常见的热处理方法。
在淬火过程中，将金属材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却至室温。
这样可以使材料获得高硬度和强度，但韧性会降低。
淬火可分为油淬、水淬和气淬等不同方式，具体选择取决于材料的种类和要求。
其次，回火是一种常用的热处理方法。
在淬火后，金属材料的硬度往往过高，韧性不足，这时需要进行回火处理。
回火是将材料加热至较低的温度，然后保温一段时间，最后冷却至室温。
这样可以降低材料的硬度，提高韧性，使其达到理想的性能指标。
另外，正火也是一种常见的热处理方法。
正火是将金属材料加热至临界温度以上，然后在空气中冷却。
这种方法可以使材料获得一定的硬度和强度，同时保持一定的韧性。
正火适用于一些对材料性能要求较为平衡的情况。
除了上述几种方法，还有很多其他的热处理方法，如退火、时效处理、表面强化等。
每种方法都有其特定的应用领域和优势，需要根据具体情况进行选择。
总的来说，热处理是一种非常重要的金属材料加工工艺，可以显著改善材料的性能，提高其使用价值。
在实际应用中，需要根据材料的种类、要求和工艺条件选择合适的热处理方法，以确保材料达到最佳的性能表现。
通过以上介绍，相信大家对热处理的方法有了更深入的了解。
在实际工程中，热处理是一个非常重要的环节，需要我们认真对待，以确保材料的性能达到设计要求。
希望本文能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
热处理的种类
热处理的种类热处理是金属材料加工中常用的一种工艺方法，通过对金属材料进行加热和冷却，改变其组织结构和性能。
热处理过程中，温度、时间和冷却速率是关键因素，不同的热处理方法可以使金属材料获得不同的组织和性能。
下面将介绍几种常见的热处理方法。
1. 退火退火是最常用的热处理方法之一，通过加热金属到适当温度后，保温一段时间，然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除金属材料的内部应力，提高延展性和韧性，改善加工性能。
退火的应用范围广泛，适用于各种金属材料。
2. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却至室温的热处理方法。
淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度，但也会产生较高的脆性。
淬火适用于需要高硬度和高强度的金属制品，如刀具、弹簧等。
3. 回火回火是在淬火后，将金属材料重新加热到适当温度，保温一段时间后冷却至室温的热处理方法。
回火可以减轻淬火引起的脆性，提高金属材料的韧性和塑性。
回火一般用于淬火后的金属制品，以提高其综合性能。
4. 热处理强化热处理强化是通过对金属材料进行多次热处理，使其组织结构更加致密，从而提高强度和硬度。
热处理强化一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将金属材料加热到固溶温度，保温一段时间后迅速冷却，使固溶体中的溶质均匀分布。
时效处理是将固溶体再次加热到较低温度，保温一段时间后冷却，使金属材料获得细小、均匀的析出物，进一步提高强度和硬度。
5. 氮化处理氮化处理是将金属材料暴露在含氮气体的高温环境中，使金属表面形成氮化物层的热处理方法。
氮化处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性，同时改善其耐腐蚀性能。
氮化处理广泛应用于切削工具、轴承等金属制品。
热处理是一种重要的金属加工工艺，可以改变金属材料的组织结构和性能，提高其机械性能和耐用性。
不同的热处理方法适用于不同的金属材料和要求，通过合理选择和控制热处理参数，可以使金属制品获得理想的性能。
热处理基本知识及工艺原理
将淬火后的金属材料加热到适当温度，保温一定时间后冷 却至室温。回火可以消除淬火产生的内应力，提高金属材 料的韧性和塑性。
02
热处理工艺原理
加热与冷却
加热
热处理过程中，将金属材料加热至所 需温度，以实现所需的相变和组织转 变。加热方式包括电热、燃气热、微 波加热等。
冷却
热处理过程中，金属材料在加热后需 进行冷却，以控制相变和组织转变的 过程。根据冷却速度的不同，可分为 缓慢冷却和快速冷却。
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热处理的分类
1. 退火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却至 室温。退火可以提高金属材料的塑性和韧性，消除内应力 。
3. 淬火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后快速冷却至 室温。淬火可以提高金属材料的硬度和耐磨性，但可能导 致内应力增大。
2. 正火
将金属材料加热到适当温度，保温一定时间后在空气中自 然冷却。正火可以提高金属材料的强度和韧性，细化组织 结构。
离子注入技术
将具有特定能量的离子注 入材料表面，改变其物理 和化学性质，提高耐磨、 耐腐蚀等性能。
提高热处理效率与节能减排
高效加热方式
采用电磁感应、微波加热 等高效加热方式，缩短加 热时间，提高热处理效率。
余热回收利用
对热处理过程中的余热进 行回收和再利用，减少能 源浪费，降低碳排放。
环保材料与工艺
热处理基本知识及工艺艺原理 • 常见热处理工艺 • 热处理的应用 • 热处理的发展趋势与挑战
01
热处理基本概念
热处理的定义
热处理：通过加热、保温和冷却等工 艺手段，改变金属材料的内部组织结 构，以达到改善其性能、满足使用要 求的一种工艺方法。
热处理中的化学热处理技术
热处理中的化学热处理技术热处理是在一定的温度范围内通过对金属材料进行控制的加热、保温和冷却等手段，改变其物理、化学性质以达到所需性能的加工过程。
热处理技术是金属材料成型和机械制造过程中不可或缺的重要环节之一。
其中，化学热处理技术是一种较为常见的热处理方法。
化学热处理是指在特定的化学溶液中，将需要处理的金属材料暴露于化学物质中进行处理，以改善其物理、化学和机械性能。
这种方法主要是利用化学反应进行改性处理，可以使材料具有更高的强度、硬度、韧性、耐腐蚀等性能。
一、化学热处理的种类1. 气体渗碳气体渗碳是利用高温气体在材料表面进行碳渗透，从而在表面形成高碳化合物层的加工方法。
在渗碳过程中，材料表面必须经过表面处理，以提高渗碳的质量和深度。
2. 液体渗碳液体渗碳是将金属材料浸泡在特定的液体中进行处理的方法，液体中一般含有一些化学物质，如红砖、氯化钠等，可以改善金属材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性，渗碳的效果较好。
3. 热浸镀热浸镀是通过将金属材料浸入含有金属离子的物质中，经过化学反应而在金属材料表面形成注入层或覆盖层的处理方法。
常用的金属包括镀锌、镀铬、镀铜等，这种方法可以增强金属的耐腐蚀性、美观性、附着力等。
4. 热喷涂热喷涂是通过喷射熔融金属或化合物的方法，在材料表面形成加工层的渗碳方法。
其处理方法有极高的灵活性，可以用于各种材料的表面涂层，如铜、铝、镍、锌等。
二、化学热处理的优点1. 提高机械性能经过化学热处理的金属材料，其硬度、韧性、延展性、弹性等机械性能都有所提高，能够适应更为复杂的工艺要求。
2. 增加表面硬度化学热处理提高了材料表面的硬度，提升了其耐磨性、耐磨损性和耐腐蚀性，在产生摩擦和磨损时有更好的表现。
3. 降低成本对于一些需要强度和耐用性要求较高的零部件，在使用钢等材料时常常需要进行表面涂层和加热处理等工艺，而化学热处理可以通过一种简单的操作，同时赋予金属材料更高的性能。
4. 缩短加工周期化学热处理技术比其他加工方法速度较快，生产效率也较高，迎合了快速生产的工业需求。
热处理的种类及热处理的目的
热处理的种类及热处理的目的热处理，听上去是不是有点复杂？其实啊，它就像给金属做了一场“美容”，让它变得更坚固、更耐用。
咱们的生活中到处都能见到热处理的影子。
比如说，那把闪闪发光的刀具，没经过热处理可不行，可能刚用一段时间就得开溜。
这热处理的种类可多了，主要分为几类，先说说退火。
退火就像给金属喝杯热茶，慢慢降温，让它心情放松，不再那么紧张。
这种方法能消除金属内部的应力，提升它的韧性，简直是个温暖的“心灵鸡汤”啊。
再来聊聊淬火。
淬火可不是什么好听的名词，它就是把金属在高温下加热后，迅速放进冷水或油里，像极了跳水比赛的选手，咕噜噜一声，水花四溅。
这一番操作可不简单，金属瞬间从“热情似火”变成了“冷酷无情”，硬度那是杠杠的。
可是呢，变硬了也就意味着变脆了，所以这时候得加个回火，给它再来点热量，调调温度，保持它的韧性和硬度，真是一门艺术。
还有个叫正火的过程，听起来是不是很像个温和的人？没错，正火的确是个“好人”，它通过加热和空气冷却，让金属的组织变得均匀，改善它的机械性能。
感觉像是在给金属做个“全身按摩”，松松筋骨，活血化瘀，结果它不仅强壮，连外观也变得光鲜亮丽，真让人赞不绝口。
说到这里，大家可能觉得热处理就只是让金属变硬、变韧，其实不然，热处理还有其他目的，比如改善耐磨性、抗腐蚀能力等。
你知道吗？那一根看似普通的钢铁杆，经过热处理后可以耐得住岁月的侵蚀，简直是“钢铁侠”的真实版。
想想那些高楼大厦，经过热处理的钢筋，撑起了我们的生活，真是“任凭风吹雨打，依然屹立不倒”的壮丽景象。
热处理的魅力不仅仅在于它的技术，更多的是它背后那种对品质的追求。
无论是家里的厨房用具，还是工地上的重型设备，都离不开热处理的身影。
我们常常说“细节决定成败”，这话用在热处理上再合适不过。
细微的温度变化，恰到好处的冷却速度，都会影响到金属的最终表现，真是让人感叹科技的神奇。
热处理的过程也并不是一帆风顺。
时不时地，它会给操作者带来些小麻烦，比如设备故障、温度控制不当等等。
铁的常用热处理方法及用途
铁的常用热处理方法及用途
铁的常用热处理方法包括：
1. 淬火：将铁加热到临界温度以上，保温一段时间后快速冷却，以增加其硬度、强度和耐磨性。
淬火主要用于刀具、工具、模具等。
2. 回火：将淬火后的铁重新加热到低于临界温度，但高于转变温度的范围内，保温一段时间后冷却，以减小内应力、稳定组织和提高韧性。
回火主要用于各种结构零件和工具。
3. 退火：将铁加热到高于临界温度，保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力、软化铁素体、细化晶粒和改善组织结构。
退火主要用于各种铸件、锻件和焊接件。
4. 表面热处理：只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。
包括表面淬火、化学热处理等。
表面热处理主要用于提高工件的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性等。
此外，还有一些特殊的热处理方法，如深冷处理、形变热处理等。
这些热处理方法的应用范围因材料种类、组织结构和性能要求而异。
选择合适的热处理方法对于提高材料的力学性能、物理性能和化学性能至关重要。
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常用熱處理之種類及其目的
一、正常化（Normalizing）
種類：
1.普通正常化
2.二段正常化
3.二次正常化
4.恆溫正常化
目的：
1.消除加工產生的不良組織，使鋼材常態化，以利往後製程。
2.使粗化晶粒微細化，改善機械性質。
二、退火（Annealing）
種類：
1.擴散退火
2.完全退火
3.恆溫退火
4.低溫退火
5.弛力退火
6.球化退火
目的：
1.使合金成分擴散均質化。
2.調整組織。
3.軟化以改善常溫加工性、被削性。
4.消除應力。
5.碳化物球化，以改善加工性及機械性質。
6.消除氫脆性。
三、淬火（Quenching）
種類：
1.普通淬火
2.時間淬火（中斷淬火）
3.麻回火（美）
4.沃斯回火
目的：
•硬化，即強化鋼材。
四、深冷處理（Subzero Treatment）
殘留沃斯田鐵的害處：
1.淬火硬度不良（不足、不均）
2.耐磨性差
3.淬火變形量大
4.使用中之尺寸安定性變差，甚或破損
目的：
•將淬火後的殘留沃斯田鐵，經過0℃以下的處理，使之變態為麻田散鐵。
五、回火（Tempering）
種類：
1.低溫回火
2.高溫回火
目的：
1.消除淬火麻田散鐵之應力
2.組織安定化
3.調整機械性質(即強韌性)
六、感應硬化（Induction hardening）
種類：
1.高週波感應硬化
2.中週波感應硬化
3.低週波感應硬化
目的：
•利用高頻率電流的感應加熱作用，爾後施予淬火硬化。
使鋼材表面硬化，且產生表面壓縮應力，提高工件之耐疲勞性。
七、滲碳處理（Carburizing）
種類：
1.固體滲碳
2.液體滲碳
3.氣體滲碳
目的：
1.提高表面硬度及耐磨性
2.提高工件之耐疲勞性
八、氮化處理（Nitriding）
種類：
1.固體氮化
2.液體氮化
3.氣體氮化。