钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢的五种热处理工艺
钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油）快速冷却叫淬火。
◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）。
2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适，其中D。
为工件的有效直径。
◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。
总之退火组织是接近平衡状态的组织。
•退火的目的①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。
常用钢材热处理参数
常用钢材热处理参数常见的钢材热处理参数包括淬火、回火、退火、正火等。
下面将详细介绍它们的温度范围、保温时间以及应用领域。
1. 淬火（quenching）淬火是指将加热至临界温度以上的钢材迅速冷却至室温或低温的热处理过程。
淬火的目的是增加钢材的硬度和强度。
常见的淬火温度范围为800℃到950℃，保温时间通常为数分钟。
钢材的选用因素包括成分、形状和尺寸、要求的性能等。
应用领域包括汽车零部件、工具、刀具等。
2. 回火（tempering）回火是指将淬火后的钢材加热至一个较低的温度范围并持续保温一段时间的热处理过程。
回火使得钢材硬度和强度降低，但同时也提高了其韧性和可塑性。
回火一般在淬火后立即进行。
温度范围通常为150℃到700℃，保温时间则根据要求的性能来确定。
应用领域包括航空航天、机械零部件、轴承等。
3. 退火（annealing）退火是指将钢材加热至足够高的温度并持续保温一段时间，然后缓慢冷却的热处理过程。
退火的目的是消除钢材内部的应力，改善它的可加工性和韧性。
退火温度和保温时间的选择依赖于钢材的成分和形状，一般在600℃到800℃之间。
应用领域涉及到钢材的精密加工，如汽车制造、船舶等。
4. 正火（normalizing）正火是指将加热至临界温度以上的钢材空气冷却至室温的热处理过程。
正火可以消除钢材内部的应力，改善它的可加工性和韧性。
正火温度范围一般为800℃到950℃，保温时间通常为数分钟。
应用领域包括汽车零部件、轴承、机械零件等。
此外，还有其他钢材热处理方法如奥氏体化退火、球化退火等针对不同的钢材类型和应用需求的热处理方法。
具体的热处理参数应根据材料的成分、形状和要求的性能来确定，并结合实际生产条件进行调整。
因此，在进行钢材热处理时，需要进行一系列的试验和分析，以确定最佳的处理参数。
不同材料的热处理方法比较与选择
不同材料的热处理方法比较与选择热处理是工程材料制备过程中的重要环节，通过改变材料的结构和性能，达到满足特定工程要求的目的。
不同材料的热处理方法选择的合理性直接影响到材料的质量和性能。
本文将介绍几种常见材料的热处理方法，并对它们进行比较，以便更好地选择适合的处理方法。
一、钢材的热处理方法比较与选择钢材是工程中常用的材料之一。
对于钢材的热处理，常见的方法包括退火、正火、淬火和回火。
这些方法通过控制材料的加热和冷却过程，改善其硬度、强度和耐腐蚀性能。
1. 退火：将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却。
退火可以消除应力、改善塑性和韧性，通常用于消除焊接变形和提高切削加工性能。
2. 正火：将钢材加热至临界温度，然后快速冷却。
正火可以增加钢材的硬度和强度，常用于制造弹簧和刀具等需要较高硬度的零件。
3. 淬火：将钢材加热至临界温度，然后快速冷却。
淬火可以使钢材达到极高的硬度，但同时降低韧性。
这种方法适用于需要高硬度和较低韧性的零件。
4. 回火：将淬火后的材料加热至一定温度，然后缓慢冷却。
回火可以增加钢材的韧性和抗冲击性能，用于减少淬火后的脆性。
综上所述，选择钢材的热处理方法需要考虑到所需的材料性能以及具体的工程要求。
二、铝合金的热处理方法比较与选择铝合金是另一种常用的工程材料。
和钢材不同，铝合金在热处理过程中通常没有明显的相变，主要通过固溶和时效来改善其性能。
1. 固溶处理：将铝合金加热至一定温度，然后迅速冷却。
固溶处理可以消除合金中的析出相，提高合金的强度和塑性。
2. 时效处理：将固溶处理后的铝合金再次加热至一定温度，然后缓慢冷却。
时效处理可以让合金中的溶质析出，进一步提高合金的强度和硬度。
不同铝合金的热处理方法和参数存在较大差异，需要根据具体的合金成分和要求来选择适当的热处理方法。
三、高温合金的热处理方法比较与选择高温合金是一类能够在高温环境下保持一定强度和稳定性的特殊合金。
高温合金的热处理通常包括固溶处理、时效处理以及再结晶退火等方法。
钢的热处理方法
钢的热处理方法钢是一种重要的金属材料，在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
为了提高钢的性能和使用寿命，需要对钢进行热处理。
热处理是指通过控制钢材的加热和冷却过程，使钢材的组织和性能发生变化，从而达到预期的效果。
本文将介绍几种常见的钢的热处理方法。
第一种热处理方法是退火。
退火是将钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。
退火可以消除钢材中的应力，改善钢材的塑性和韧性，提高加工性能。
退火分为全退火和局部退火两种。
全退火是将整个钢材进行退火处理，局部退火是只对钢材的某一部分进行退火处理。
退火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定。
第二种热处理方法是淬火。
淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却的过程。
淬火可以使钢材的组织转变为马氏体组织，从而提高钢材的硬度和强度。
淬火的冷却介质可以是水、油或气体，不同的冷却介质会对钢材的硬度和组织产生影响。
淬火后的钢材通常需要进行回火处理，以提高其韧性和减少内应力。
第三种热处理方法是正火。
正火是将钢材加热到临界温度，然后在空气中冷却的过程。
正火可以使钢材的组织转变为珠光体组织，从而提高钢材的韧性和塑性。
正火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行正火处理。
第四种热处理方法是回火。
回火是将淬火后的钢材加热到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却的过程。
回火可以降低钢材的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。
回火的温度和时间需要根据钢材的成分和要求来确定，通常需要多次进行回火处理。
第五种热处理方法是表面处理。
表面处理是通过加热和冷却的方式改变钢材表面的组织和性能。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀层等。
渗碳是将钢材加热到高温，使其表面吸收碳元素，从而提高表面的硬度和耐磨性。
氮化是将钢材加热到高温，使其表面吸收氮元素，从而提高表面的硬度和耐腐蚀性。
镀层是将钢材表面涂覆上一层金属或非金属材料，以改变其表面的性质和外观。
以上是几种常见的钢的热处理方法。
钢材热处理的四种方法
钢材热处理的四种方法
钢材热处理是钢铁制造业中的一项重要工艺，它能够改变钢材的组织结构和性能，增强钢材的强度、韧性和耐磨性。
现在，我们将介绍热处理钢材的四种方法。
1. 火焰淬火
火焰淬火是一种常见的钢材热处理方法，它通过在钢材表面加热的同时，使用水、油或空气急冷的方式来迅速冷却钢材。
这种方法可以提高钢材的硬度和韧性，适用于生产高强度、高韧性的组件。
2. 淬火加回火
淬火加回火是一种将淬火和加回火结合起来的热处理方法。
首先，在高温下进行淬火，然后在适当的温度下进行回火，可以使钢材获得较高的强度和韧性。
这种方法适用于制造高强度和高耐磨性的零件。
3. 退火
退火是一种将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材改善韧性和可塑性，较好地适用于制造需要弯曲、拉伸和冲压的钢材产品。
4. 软化处理
软化处理是一种将钢材加热至高温，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材获得较高的可塑性和韧性，具有优良的加工和成形
性能。
总的来说，这四种方法是钢材热处理中较为基础和常见的方法。
每种方法都有其特定的优缺点和适用范围，因此在选择热处理方法时，需要结合不同的钢材类型和使用条件来进行选择。
钢材热处理的四种方法
钢材热处理的四种方法钢材热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺，改变钢材的组织和性能，以达到一定的技术要求。
在工程实践中，钢材热处理是非常重要的一环，可以有效提高钢材的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能。
下面将介绍钢材热处理的四种常见方法。
首先，淬火是一种常见的钢材热处理方法。
淬火是指将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温或低温，使其组织发生相变，从而获得高硬度和高强度。
淬火是通过快速冷却来固溶过饱和的碳元素，形成马氏体组织，从而提高钢材的硬度。
淬火后的钢材具有较高的表面硬度和内部强度，适用于制作刀具、弹簧等工件。
其次，回火是钢材热处理的另一种重要方法。
回火是指将淬火后的钢材加热至较低的温度，保温一定时间后再冷却，目的是消除淬火产生的残余应力和改善硬度。
回火可以使钢材获得适当的硬度和韧性，提高其耐磨性和抗断裂性能，适用于制作各种机械零件和工具。
另外，正火是一种钢材热处理方法，也称为退火。
正火是将钢材加热至适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，目的是使钢材内部组织发生均匀的晶粒再结晶和析出碳化物，从而获得较好的韧性和塑性。
正火后的钢材具有较低的硬度和较高的韧性，适用于制作焊接零件和需要较高韧性的零件。
最后，固溶处理是一种钢材热处理方法，主要用于不锈钢和高温合金等特殊钢材。
固溶处理是将钢材加热至固溶温度，然后保温一定时间后迅速冷却，目的是溶解钢材中的合金元素和固溶相，从而提高钢材的塑性和加工性能。
固溶处理后的钢材具有较好的塑性和韧性，适用于制作航空发动机零件和化工设备等高温高压工件。
综上所述，钢材热处理的四种方法分别是淬火、回火、正火和固溶处理。
每种方法都有其适用的钢材和工件类型，通过合理选择和控制热处理工艺参数，可以使钢材获得理想的组织和性能，满足不同工程要求。
在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的热处理方法，以确保钢材具有良好的性能和可靠的使用寿命。
钢材料常用的热处理方式及目的
细化晶粒，使钢件获得较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合力学性能
将经过淬火的钢件加热到100～160℃，经过长 时间的保温，随后冷却
将铸件放在露天；钢件(如长轴、丝杠等)放在 海水中或长期悬吊或轻轻敲打 要经自然时效的零件，最好先进行粗加工
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 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 将氮原子渗入钢件表层
常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件
将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳 钢、中碳钢或合金钢零件，也可用于高速钢刀 具
消除内应力，减少零件变形，稳定尺寸，对精度要求较高的零件更为重要
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 提高钢件表层的硬度、耐磨性、 耐蚀性 提高钢件表层的硬度和耐磨性
将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一 单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时，对
种淬火剂中冷却
于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却
将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在 水中快速冷却至300—400ºC，然后移人油中 冷却 用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面 ，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水 向零件表面喷射, 将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流 电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感 应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火
温度，这时立即将水喷射到钢件表面。
火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型 中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等
常用材料及零件热处理
常用材料及零件热处理
3.表面热处理方法特点和应用
表面热处理是通过改变零件表层组织，以获得硬度很高的马氏体，而保留心部韧性和朔性（即表面火），或同时表层的化学成分，以获得耐蚀、耐酸、耐碱性，及表层硬度更高的处理方法。
6.钢的淬透性
不同的钢种，接受淬火的能力不同，淬透层深度愈大，表明该钢种的淬透性愈好。
淬透性大的钢，其力学性能沿截面分布均匀；而淬透性小的钢心部力学性能低。
但全部淬透的工件，通常表面残留拉应力，对工件承受疲劳不利，工件热处理中也易变形开裂。
未淬透工件表面可残留压应力，反而有一定好处。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体---50％马氏体+50％珠光体层的深度。
碳钢的淬透性低。
在设计大尺寸零件时，用碳钢正火比用碳钢调质更经济，而效果相似。
直径较大并具有几个台阶的台阶轴，需经调质处理时，考虑到淬透性影响，应先粗车成形，然后调质。
如果以棒料先调质，再车外圆，由于直径大，表面淬透层浅，阶梯轴尺寸较小的部分调质后的组织在粗车时可能被车去，起不到调质作用。
7.几种典型零件热处理示例
机床齿轮等零件常用材料及热处理。
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钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺
一、钢材常用的热处理方法
1、正火
钢的正火就是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀，增加强度与靭性，消除粗切削加工后的加工硬化现象，改善切削加工性能，并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火
钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上，保持一定时间，然后在适当的淬火介质中进行冷却，以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后，其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火，虽然会提高其硬度和强度，但由于淬火会产生内应力使钢变脆，所以淬火后必须进行回火。
3、回火
钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度，并保温一定时间，
然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力，减少脆性，提高钢的塑性和韧性，改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度
4、退火
钢的退火就是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间，然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象，降低硬度，消除坯件的冷硬现象，提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范
注：临界温度是指在该温度下，钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理
1、齿轮
机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮
蜗轮的热处理见表4
3、丝杠
丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此，丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后，应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形，丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形，必须进行校直(并且，最好是热校直）。
但是经过校直的丝杠，必须进行彻底的消除内应力的处理。
经验证明，在丝杠加工和热处理过程中，多次而反复地消除内应力，均
匀地加热和冷却及悬挂存放是减少变形的有效方法。
各种丝杠热处理的要点如下：
(1)、一般丝杠正火(45号钢）或退火(40Cr),除应力处理和低温时效，调质，轴颈和方头进行高频淬火与回火。
(2)、精密不淬硬丝杠除应力处理，低温时效，球化退火，调质球化。
如遇原始组织不良等，还需要先经900(T10、T10A)〜950℃(T12、T12A)正火处理，然后再球化退火或直接调质球化。
(3)、精密淬硬丝杠退火或高温正火后退火，除应力处理，淬火和低温时效。
(4)、滚珠丝杠(GCrl5,GCrl5SiMn)
1)、等温退火：770〜779℃保温2h,700〜720℃等温2〜3h,炉冷到≤500℃出炉。
2)、淬火：550〜600℃预热，保温时间按2min/mm计算；830〜850℃加热，保温时间按1min/mm计算；油淬，冷却到200℃左右热校直。
3)、回火：160〜180℃保温4h。
4)、时效：120〜140℃保温12h。
4、轴
轴类零件的热处理见表5。
5、弹簧
弹簧是重要的机械零件，广泛应用于运输机械、动力设备、仪表及其他机器中，起承重、减震、缓冲、测量和控制等作用。
弹簧的热处理，一般要求淬透、晶粒细，残余奥氏体少。
脱碳层深度每边应符合：
＜Φ6mm的钢丝或钢板，应＜1.5%直径或厚度；
＞Φ6mm的钢丝或钢板，应＜1%直径或厚度。
大型弹簧在热状态下加工成型随即淬火—回火；中型弹簧在冷态下加工成型(原材料要求球化组织或大部分球化），再淬火—回火；小型弹簧用冷轧钢带、冷拉钢丝等冷态加工成型后，低温回火。
为了强化弹賛表面，热处理后可经喷丸处理。
这样，弹簧的疲劳循环次数可提高2〜13倍，寿命可提高2〜2.5倍以上。
表6所示为几种类型弹簧的热处理。
2017-9-17。