金属冷热处理工艺【详解】
金属材料热处理后的冷却工艺【详解】精选全文
可编辑修改精选全文完整版热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。
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。
淬火冷却技术是指金属材料与构件被加热到某一温度后，按预定的方式和速率冷却，以获得预期的组织与性能的技术，包括淬火工艺及工艺优化、淬火介质及其性能评定、淬火装置、冷却过程及其参数控制、冷却过程模拟及性能预报、淬火畸变、开裂及残余应力控制。
淬火冷却属于热处理的基础工艺。
随着技术的进步，在淬火介质评价、淬火冷却过程机理研究、过程模拟和控制冷却等领域取得了大量的研究成果。
但是由于淬火冷却过程十分复杂，存在的换热介质复杂变化不均匀的流场与温度场的影响和构件本身冶金成分分布不均匀的影响等等边界条件和构件本身不均匀性的影响，加大了对原本十分复杂的构件内部在瞬间发生的三场( 温度场、组织场、应力/应变场) 交互作用的研究的难度。
加之目前的检测手段制约和对冶金机理认识的欠缺，而使其研究和控制水平远远滞后于热处理的加热过程，与目前飞速发展的现代科学技术相比更是相形见绌。
淬火冷却工序比较突出的问题有如下几方面：1) 工艺制定方面在企业，淬火工艺单通常是具有详细的加热规程，而淬火冷却规程往往是非常简单的几个字，如：水淬、油淬、聚合物介质淬火。
执行这种简单的淬火冷却规程，不同的操作人员或相同人员不同炉次的操作，其淬火件的力学性能、应力状态、畸变量等会有很大的差异。
2) 流速、温度、浓度综合影响下的介质冷却能力评价方面对淬火介质冷却能力的测量是评价介质冷却能力的一个重要方面。
虽然国际标准化组织于1995 年推出了ISO 9950 国际标准，但是其测量结果仍局限于介质之间的定性比较，其应用受到局限。
3) 工艺执行、记录方面目前国内外绝大多数的淬火槽都没有配置对介质搅拌状态、介质温度变化、淬火开始时间和结束时间的实时控制、采集和记录的设备，这些功能应该是实现产品处理过程的可控性和可追溯的基础，这些基础问题不解决将无法实现对淬火冷却过程的闭环控制。
金属热处理原理与工艺总结 整理版
金属热处理原理与工艺一、热处理的概念热处理指的是将金属材料加热至一定温度，然后进行冷却或其他处理方法，以改变其组织结构、物理性能和化学性能的过程。
二、热处理的分类根据热处理的方式，可以将其分为以下几类：•退火（Annealing）：在800-900℃的温度下，将金属材料慢慢地冷却，使其组织结构变得均匀，降低硬度，提高延展性和韧性。
•正火（Normalizing）：在金属材料的贝氏体区域进行冷却，提高硬度和强度，但是会降低韧性。
•淬火（Quenching）：将金属材料加热到临界温度（不同的金属有不同的临界温度），然后进行强制冷却，使其产生马氏体，提高硬度和强度。
•回火（Tempering）：在淬火后，将金属材料加热到低于淬火温度的温度，然后进行冷却，使其产生新的组织结构，提高韧性和强度。
三、热处理中的关键因素1. 温度热处理中的温度是非常重要的因素。
不同的金属材料需要在不同的温度下进行热处理。
温度的高低会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能产生直接影响。
2. 时间热处理中的时间也是非常重要的因素。
不同的金属材料需要在不同的时间内进行热处理。
时间的长短会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能产生直接影响。
3. 冷却速率热处理中的冷却速率也是非常重要的因素。
冷却速度过快或过慢都会对金属材料的组织结构、物理性能和化学性能造成影响。
不同的金属材料需要在不同的冷却速率下进行热处理。
四、热处理的流程热处理的流程可以分为以下三个步骤：1. 加热将金属材料加热到一定的温度，使其达到预期的组织结构、物理性能和化学性能。
2. 保温在金属材料达到预期的温度后，需要将其保持一段时间，以便其达到平衡态。
3. 冷却冷却是热处理过程中非常重要的一步，冷却速率直接影响到金属材料的组织结构、物理性能和化学性能。
五、热处理的应用热处理被广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。
例如，汽车制造、机械制造、航空航天、电子等行业都需要进行热处理。
金属的热处理工艺
金属的热处理工艺金属热处理工艺是通过加热和冷却金属材料来改变其物理和化学性质的过程。
这种工艺在金属材料的生产和加工过程中起着至关重要的作用。
热处理工艺可以改变金属材料的硬度、强度、韧性、耐蚀性和其他性能，从而满足不同工程应用的需求。
热处理工艺包括加热、保温和冷却三个基本步骤。
首先，将金属材料加热到一定温度，使其达到所需的组织状态。
不同的金属需要不同的加热温度和时间来达到最佳效果。
保温是将加热后的金属材料保持在一定温度下一段时间，以确保材料的组织均匀化。
最后，通过合适的冷却方法，使金属材料迅速冷却到室温，固定其新的组织状态。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属材料加热到足够高的温度，然后缓慢冷却，以减轻材料内部的应力，改善其韧性和可加工性。
正火是将金属材料加热到临界温度以上，然后以适当速率冷却，以增加材料的硬度和强度。
淬火是将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使材料快速固化，从而获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将金属材料再次加热到适当温度，然后冷却，以减轻淬火过程中产生的应力，提高材料的韧性和可靠性。
除了这些基本的热处理工艺，还有一些特殊的工艺，如表面硬化、气体渗碳、氮化等。
表面硬化是通过在金属表面形成硬质层，以提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
气体渗碳是将金属材料暴露在富含碳的气体环境中，使其表面富含碳元素，从而增加材料的硬度和耐磨性。
氮化是将金属材料暴露在氮气环境中，使其表面形成氮化层，从而提高材料的硬度和耐磨性。
金属热处理工艺的效果与多个因素有关，包括材料的成分、形状和尺寸，加热和冷却速率，以及工艺参数的控制等。
为了获得理想的效果，需要根据具体的材料和应用要求来选择适当的热处理工艺。
金属热处理工艺是一项重要的工艺，通过改变金属材料的组织状态，可以改善其性能和使用特性。
不同的热处理工艺可以使金属材料具有不同的硬度、强度、韧性和耐蚀性，以满足不同工程应用的需求。
正确选择和控制热处理工艺对于确保金属制品的质量和性能至关重要。
铝合金深冷处理工艺
铝合金深冷处理工艺铝合金深冷处理工艺是一种常用于提高铝合金材料性能的热处理方法。
通过在低温下进行处理，可以改变铝合金材料的组织结构和机械性能，提高其硬度和强度，并提高其耐腐蚀性和磨损性能。
本文将介绍铝合金深冷处理的原理、工艺步骤及其在实际生产中的应用。
一、铝合金深冷处理的原理铝合金深冷处理是通过将铝合金材料置于低温环境中，使其凝固过程得以延长，从而在晶体内形成更细小的晶粒。
这样可以有效地提高材料的强度和硬度。
在深冷处理过程中，铝合金材料会经历两个阶段的凝固。
首先，室温下的液体相先凝固，形成初级晶核。
然后，在继续降低温度的过程中，液固相变完成，并使初级晶核进一步增长，形成更细小的晶粒。
最终，铝合金材料在低温下完全凝固，并获得更高的强度和硬度。
二、铝合金深冷处理工艺步骤铝合金深冷处理通常包括以下几个步骤：1.材料准备：首先需要准备好要进行深冷处理的铝合金材料。
常见的铝合金材料包括铝硅合金、铝镁合金和铝钛合金等。
2.预处理：材料需要经过清洗和退火等预处理步骤，以去除表面的油污和氧化物，并保证材料的均匀性。
3.冷却：材料被放置在特定的冷却介质中，如液氮或液氩中，以降低其温度。
冷却速度需要根据材料类型和要求进行控制。
4.深冷处理：经过冷却后，材料需要保持在低温环境中一段时间，以允许晶粒的再生长和晶格的再排列。
时间的长短取决于材料的类型和处理的要求。
5.驰放：处理过程完成后，材料需要从深冷环境中取出，并迅速恢复到室温。
这样可以避免由于温度变化过快而引起的应力和变形。
6.后处理：深冷处理后的材料可能需要进行退火和强化等后处理工艺，以进一步改善其性能。
三、铝合金深冷处理的应用铝合金深冷处理广泛应用于航空航天、汽车、电子和建筑等领域。
其主要应用包括以下几个方面：1.提高硬度和强度：深冷处理可以使铝合金材料的晶粒细小化，从而提高材料的硬度和强度。
这对于某些要求高强度和轻量化的应用场合，如航空航天和汽车制造等领域非常重要。
金属冰冷处理工艺
金属冰冷处理工艺
1金属冰冷处理工良
金属冰冷处理是指将金属材料在高低温高压等条件下，改变金属结构中微小部件结构以改善金属材料性能，从而获得更高的耐磨性能及良好的硬度。
它最初用于改善金属的回火材料，而后又被用于优化热处理，尤其是坚硬度，用于航空、汽车等行业。
冰冷处理要求金属材料通过极低的温度进行结构改变，通常温度位于常温之下50℃。
在这种低温环境下，可使金属材料的状态快速变化，使其具有更高的力学性能。
冰冷处理主要有气相法，液相法和混相法。
气相法非常常见，即用气体冷却钢材，如喷射冷却，用氮气，二氧化碳等冷却一定温度钢材以达到冰冷处理的目的。
液相法是在液态低温介质中冷却金属，如使用液氮或其他液态低温介质；混合相法则是使用气体和液态结合冷却，其冷却效果更佳。
完成冰冷处理后，金属的模型将更集中，细致，更坚硬，耐磨性能好，可减少机械加工，增加加工产品的细节和高精度程度。
总而言之，金属冰冷处理的应用非常广泛，可以提高金属材料的硬度，抗裂性和耐磨性，可使金属材料表面更光滑，减少由于机械加工引起的耗损，而且它安全，环保，经济，性价比高，是当今金属热处理技术的一种常用方法。
金属材料冷处理所需工艺【详情】
深冷处理设备就是利用液氮作为冷却介质，可将低温箱温度降至-196℃，温度可控。
低温箱内壁为不锈钢，温度采用智能仪表控制，系统结构简单，部件布置紧凑，操作直观简单。
深冷处理设备将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去，达到远地域室温的某一温度，从而达到改善金属材料性能的目的。
深冷加工技术是近年来兴起的一种改善金属材料性能的新工艺技术，是目前最有效，最经济的技术手段。
在深冷处理过程中，金属中的大量残余奥氏体转变马氏体，特别是过饱和的亚稳定马氏体再从-196摄氏度至室温过程中会降低饱和度，析出弥散，微观盈利降低，在细小弥散的碳化物在材料变形时可以阻碍位错运动，从而强化基体组织。
同时由于超微细碳化发挥了晶界强化作用，从而改善了工模具性能，使硬度，抗冲击韧性和耐磨性都显著提高。
【技术指标】★·控温范围：室温—-196℃★·降温速度：1—50℃★·温度均匀度：±1℃★·控制方式：温控智能仪表，保温结束自动报警★·制冷机：液氮★·设备：卧式、井式、箱式、柜式、推车式等★·保温材料：航空航天专用保温材料★·低温箱内壁：不锈钢★·电源：220V或360V 【深冷技术应用】★·高速钢及硬质合金刀具、刃具、量具使用寿命提高★·油嘴、弹簧、齿轮、轴承耐磨性和使用寿命提高★·热作模具、冷作模具使用寿命提高及尺寸稳定★·金刚石制成品的性能改善★·精密机械的装配零件的尺寸稳定★·矿山地质钻头、钢片使用寿命的提高深冷处理是将金属在－196℃下进行处理，使柔软的残余奥氏体几乎全部转变成高强度的马氏体，并能减少表面疏松，降低表面粗糙度的一个热处理后工序，当这个工序完成后，不仅仅是表面，几乎可以使整个金属的强度增加，耐磨性增加，韧性增加，其他性能指标改善，从而使得模具和刀具翻新数次后仍然具有高的耐磨性和高的强度，寿命成倍增加。
金属热处理原理与工艺
金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。
这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。
金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能，从而满足不同的工业应用需求。
金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。
当金属材料受到热加工时，温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加，晶粒之间的间距变大，这使得金属的塑性和韧性增加。
而当金属材料受到冷加工时（如锻造、轧制），由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态，因此晶粒不会发生明显的变形，而是保持原来的晶粒组织。
这种组织结构会使金属变得更加硬而脆，但相应的韧性和延展性会降低。
金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。
根据不同的处理效果，这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。
以下是几种常见的金属热处理方法：1. 灭火处理：灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其硬度和强度。
灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。
2. 固溶处理：固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温，使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其韧性和延展性。
固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。
3. 时效处理：时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温，然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。
这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物，从而提高金属的强度和硬度。
时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。
4. 钝化处理：钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后，在空气或氧化性环境中，使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。
这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。
金属热处理是一种重要的金属加工工艺，可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果，以满足不同的工业应用需求。
金属热处理的工艺过程介绍
金属热处理的工艺过程介绍金属热处理是指通过加热和冷却来改变金属材料的化学和物理性质的过程。
金属热处理可以改变材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐蚀性等性能，使其达到设计要求，同时还可以提高材料的加工性能和使用寿命。
下面将对金属热处理的工艺过程进行详细介绍。
1.加热：金属热处理的第一步是将金属材料加热至一定温度。
加热温度取决于金属的种类和具体的处理要求。
常用的加热方法有电阻加热、火焰加热和感应加热等。
2.保温：在将金属材料加热到所需温度后，需要使其保持一定时间，以确保温度均匀分布，使金属内部结构逐渐达到热平衡状态。
保温时间的长短也取决于金属的种类和要求。
3.冷却：在保温后，需要将金属材料迅速冷却，以固定金属的结构状态和性能。
冷却方法有多种，如油冷、水冷、气体冷却等，具体取决于金属的种类和处理要求。
不同冷却速度将导致不同的组织和性能变化。
4.退火：退火是一种常用的金属热处理方法，通过加热和适当冷却，可以降低金属材料的硬度，增加其韧性。
退火可分为完全退火和回火两种形式。
完全退火是指将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温。
这种方法可消除应力，改善材料的韧性和塑性，减少晶粒大小，提高机械性能。
回火是指将钢件先加热至一定温度，然后进行适当冷却。
回火可以分为多种类型，如低温回火、中温回火和高温回火等，不同回火温度将产生不同的效果，如提高强度、韧性、抗冲击性等。
5.高温热处理：高温热处理是指将金属材料加热至较高温度，然后进行适当冷却，以改变材料的晶体结构和组织状态。
高温热处理可以提高金属的强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能。
常见的高温热处理方法包括正火、球化退火、奥氏体化、固溶处理等。
这些方法可以调整金属的化学成分、晶体结构和组织状态，以改变其性能。
6.淬火：淬火是将金属材料快速冷却至室温，以快速固化其晶体结构和组织状态。
淬火可以极大地提高材料的硬度和强度，但同时也会增加其脆性。
因此，在进行淬火处理时需要根据具体要求进行适当的调节和控制。
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金属冷热处理工艺
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钢件淬火冷却到室温后，继续在0℃以下的介质中冷却的热处理工艺。
冷却到液氮温度(-196℃)的冷处理称为深冷处理。
冷处理，是材料科学中改善金属工件性能的一种工艺，有大幅度提高工件稳定性，降低淬火应力、提高强度的作用。
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
退火:将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火:将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善低碳材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为热处理。
淬火:将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬，但同时变脆。
回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却。
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。
为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。
表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。
化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。
化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较
长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。
渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。
化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
钢材冷处理一般是淬火，具体如下：
淬火后在室温停留:淬火后，一定要使套圈内外均匀冷至室温后进行冷处理，否则容易开裂，冷至室温后马上冷处理(一般不超过30min)，否则会中止奥氏体向马氏体的转变。
冷处理温度:冷处理的温度主要根据钢的马氏体转变终止温度Mf，另外还要考虑冷处理对机械性能的影响及工艺性等因素。
对于GCr15钢，冷处理选用-70℃;精度要求不甚高的套圈或设备有限制时，冷处理温度可选为-40~-70℃;超精密轴承，可在-70℃~-80℃之间进行冷处理。
过冷的温度影响轴承冲击疲劳和接触寿命。
冷处理保温:虽然大量马氏体的转变是在冷到一定温度倾刻间完成的，但为使一批套圈表面与心部都均匀达到冷处理温度，需要一定的保温时间，一般为1~1.5h。
冷处理后的回火:套圈冷处理后放在空气中,其温度缓慢升至室温后及时进行回火。
温升不能太快，否则容易开裂;回火及时，否则套圈内部较大的残余应力会导致套圈开裂，一般不超过2h。
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