几种典型零件的热处理工艺
典型零件的热处理工艺过程
典型零件的热处理工艺过程典型零件的热处理工艺是指将零件加热到一定温度，然后在一定时间内进行保温，最后再冷却的过程。
这个过程既可以用来改变零件的物理性能，也可以用来强化零件的机械性能。
典型零件的热处理工艺通常包括两个主要步骤：首先是加热的过程，即将零件加热到热处理温度；然后是保温的过程，即将零件在热处理温度下保持一定时间；最后是冷却的过程，即将零件迅速冷却到室温。
在加热的过程中，常用的加热方法有电阻加热、火焰加热和气体加热等。
其中，电阻加热是最常用的一种方法，它可以通过电阻丝将电能转化为热能，将零件加热到所需温度。
火焰加热则是通过火焰加热器将燃烧产生的高温火焰直接对准零件进行加热。
气体加热是将高温气体吹送到零件表面进行加热，一般使用氢气或氮气等气体。
在保温的过程中，零件需要保持在一定的温度下一段时间，这个时间的长短根据零件的性质和所需的热处理效果来确定。
保温的目的是让零件的内部结构发生相应的变化，使其达到所需的物理或机械性能。
常见的保温时间范围为几分钟到几小时不等。
在冷却的过程中，需要将加热后的零件迅速冷却到室温。
冷却的方式有很多种，常见的有水淬、油淬和气体冷却等。
水淬是将热处理后的零件直接放入冷却水中，以快速冷却的方式进行冷却。
油淬则是将零件放入热性能较好的油中进行冷却，这样可以使冷却速度较慢，从而减少零件的变形和开裂的风险。
气体冷却是将零件放入气氛中进行冷却，常见的气氛有氮气和氢气。
需要注意的是，不同类型的零件和材料对于热处理的要求是不一样的。
不同的热处理工艺能够改变材料的结构和性能，使其达到不同的要求。
例如，对于一些低碳钢来说，常见的处理工艺是淬火和回火。
淬火是将加热后的钢件迅速冷却到室温，使其达到较高的硬度和强度；回火则是将淬火后的钢件加热到一定温度，然后迅速冷却，以减轻内应力和提高韧性。
总的来说，典型零件的热处理工艺是一个复杂的过程，需要根据具体的零件材料和要求来选择合适的处理方法和参数。
42mnmo7典型热处理工艺
42mnmo7典型热处理工艺42MnMo7是一种典型的合金结构钢，通常用于制造高温高压设备和机械零件。
热处理是对该钢材进行加热和冷却处理，以改善其力学性能和组织结构。
本文将介绍42MnMo7的典型热处理工艺，包括回火和正火处理。
回火是将钢材加热到临界温度以上，然后在适当的温度下保温一段时间，最后冷却至室温的热处理工艺。
回火处理可以消除钢材中的应力，并获得适当的硬度和韧性。
对于42MnMo7钢材，回火温度通常在600℃到700℃之间选择，保温时间与材料厚度有关，通常为1小时至数小时。
回火后，钢材的硬度会降低，但韧性和强度会增加。
正火是将钢材加热到临界温度以上，并保持一定时间，然后通过快速冷却使钢材迅速固化的热处理工艺。
正火处理可以提高钢材的硬度和强度，但韧性会相应降低。
对于42MnMo7钢材，正火温度通常在850℃到900℃之间选择，保温时间为30分钟至1小时。
正火后，钢材的组织结构会发生相变，晶粒细化，从而提高硬度和强度。
在进行热处理前，首先需要对42MnMo7钢材进行预热处理。
预热温度通常在300℃到400℃之间选择，目的是减少冷裂风险。
预热时间取决于材料厚度，通常为1小时至数小时。
热处理过程中需要控制加热和冷却速度，以确保钢材获得理想的组织结构和性能。
加热速度应适中，过快会导致组织不均匀，过慢会延长处理时间。
冷却速度应尽量快，以避免组织过度粗化。
除了回火和正火处理外，还可以对42MnMo7钢材进行淬火和调质处理。
淬火是将钢材加热到临界温度以上，并迅速冷却至室温的热处理工艺。
淬火可以使钢材获得高硬度和高强度，但韧性较低。
调质是在淬火后将钢材回火一次或多次，以提高韧性和降低应力。
42MnMo7的典型热处理工艺包括回火和正火处理。
回火可以提高钢材的韧性和强度，而正火可以提高钢材的硬度和强度。
在进行热处理前需要进行预热处理，并控制加热和冷却速度。
此外，还可以进行淬火和调质处理，以获得特定的性能要求。
stl12热处理工艺
stl12热处理工艺STL12热处理工艺随着科技的不断进步，热处理工艺在工业生产中起着至关重要的作用。
STL12热处理工艺是一种常见的热处理工艺，广泛应用于各个领域。
本文将从STL12热处理工艺的基本原理、工艺流程和应用领域等方面进行介绍。
一、STL12热处理工艺的基本原理STL12热处理工艺是一种通过改变金属材料的组织结构和性能来达到特定要求的工艺。
其基本原理是通过对金属材料进行加热和冷却处理，使其在固态条件下发生相变，从而改变材料的晶体结构和力学性能。
STL12热处理工艺通常包括加热、保温和冷却三个阶段，每个阶段都有其特定的温度和时间要求。
二、STL12热处理工艺的工艺流程STL12热处理工艺的工艺流程包括以下几个步骤：1. 加热：将金属材料置于炉中进行加热，使其达到所需的温度。
加热温度的选择应根据具体材料的特性和要求来确定。
2. 保温：在加热到达一定温度后，将金属材料保持在该温度下一段时间，以使其达到均匀加热的状态。
3. 冷却：将加热保温后的金属材料迅速冷却至室温。
冷却方式可以采用水淬、油淬或空冷等不同方法，具体取决于材料的要求。
4. 回火：在冷却后，有时需要对金属材料进行回火处理，以消除残余应力，并提高材料的韧性和可加工性。
5. 检验：经过热处理后的金属材料需要进行各种性能检验，如硬度测试、金相分析等，以确保其达到要求的性能指标。
三、STL12热处理工艺的应用领域STL12热处理工艺广泛应用于各个领域，特别是在金属制造和加工行业中。
以下是STL12热处理工艺在几个典型应用领域的具体应用：1. 汽车制造：汽车发动机的曲轴、连杆等关键零部件经过STL12热处理工艺后，能够提高其强度和硬度，从而提高整个发动机的性能和可靠性。
2. 机械制造：机械零部件如齿轮、轴承等经过STL12热处理工艺后，能够提高其耐磨性和抗疲劳性能，延长使用寿命。
3. 航空航天：航空航天领域对金属材料的性能要求非常高，STL12热处理工艺可以使金属材料达到航空航天要求的高强度和高耐腐蚀性。
热处理技术
热处理技术热处理技术是一种通过加热和冷却材料来改变其性质和硬度的过程。
这种工艺在许多工业领域中都有应用，包括汽车、航空、机械、电子、建筑等多个领域。
本文将深入探讨热处理技术的原理、种类和应用。
一、热处理技术的原理热处理技术通过改变材料晶体结构、化学成分和微观结构，从而改变其性质。
热处理技术主要包括以下几种：1. 固溶体处理固溶体热处理是将合金材料加热到一定温度，使得溶质原子（通常是金属）在晶体网格中溶解。
通过降温过程，溶质原子将重新排列，形成新的晶体结构。
这种热处理方法被广泛应用于锻造、挤压、铸造等金属成形过程中。
2. 相变热处理相变热处理是通过改变材料的固相/液相状态来改变其性质。
相变热处理方法包括固定相变和漫变相变两种。
固定相变是指相变发生时的温度和化学成分不变，例如冷却火腿肉。
漫变相变是指相变发生时温度和化学成分都在变化，例如将液态金属冷却至室温。
3. 淬火处理淬火是将加热到一定温度的材料迅速冷却至室温，使其达到极硬的状态。
这种热处理方法常被应用于钢铁加工中。
淬火有很多种方法，包括水淬、油淬和高压氧气淬等。
4. 回火处理回火是将淬火后的材料在一定温度下加热，然后平缓冷却。
回火可以改变淬火后材料中的应力状态，从而使其在一定范围内具有合适的硬度和韧性。
二、热处理技术的应用热处理技术的应用领域非常广泛。
以下是一些典型的应用案例：1. 汽车制造热处理技术在汽车制造中有很多应用。
例如，发动机需要通过热处理来提高其耐磨性和使用寿命。
另外，汽车一般使用淬火回火处理来提高车身钢材的强度和韧性。
2. 机械制造机械制造行业也是热处理技术的重要应用领域。
例如，刀具和齿轮的制造需要经过热处理，以提高其硬度和抗磨性。
此外，机械零件也要经过回火处理，以降低材料的脆性。
3. 航空制造航空工业是热处理技术的一个典型应用领域。
航空部件需要通过热处理来确保其强度和韧性符合标准。
例如，超音速喷气式飞机的制造过程中使用的钛合金材料需要经过特殊的固溶处理和热处理才能达到所需的性能。
热处理工艺
zwb39242007-06-30 09:11热处理就是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构的工艺。
所以热处理的过程就是按加热→保温→冷却这三阶段进行，这三个阶段可用冷却曲线来表示（如图所示）。
不管是那种热处理，都是分这三个阶段，不同的是加热温度、保温时间和冷却速度不同。
热处理工艺的特点是不改变金属零件的外形尺寸，只改变材料内部的组织与零件的性能。
所以钢的热处理目的是消除材料的组织结构上的某些缺陷，更重要的是改善和提高钢的性能，充分发挥钢的性能潜力，这对提高产品质量和延长使用寿命有重要的意义。
钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。
常用的整体热处理有退火，正火、淬火和回火；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．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。
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。
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。
钢的常用热处理方法及应用
7.中速、重载 齿
8.高速、轻载或高速、中载，有冲源自的小齿 轮轮9.高速、中载，无猛烈冲击，如机床主轴箱 齿轮
10.高速、中载、有冲击、外形复杂的重要 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)
表面硬度要求高、变形小的齿 轮。 (2)20Cr：渗碳、淬火、低温 回火56~62HRC，用于高速、
40Cr、40MnB、(40MnVB)：高频淬火，50~55HRC
压力中等、并有冲击的齿轮。 (3)40Cr：调质，
220~250HB，用于圆周速度
20Cr、20MnVB：渗碳，淬火，低温回火或渗碳后高频淬火， 不大，中等单位压力的齿轮；
低速，精度要求不高，稍有冲击，疲劳载荷可
轴
忽略的主轴；或在滚动轴承中工作，轻载，υ ＜1m/s的次要花键轴
类 6.在滚动或滑动轴承中工作，轻或中等载荷转 45：正火或调质，228~255HB；轴颈或装配部位表面淬 速稍高pυ≤150N·m/(cm2·s)，精度要求较高， 火，45~50HRC 冲击，疲劳载荷不大
14.载荷不高的大齿轮，如大型龙门刨齿轮 15.低速、载荷不大、精密传动齿轮 齿 16.精密传动、有一定耐磨性的大齿轮 轮 17.要求抗腐蚀性的计量泵齿轮 18.要求高耐磨性的鼓风机齿轮
19.要求耐磨、保持间隙精度的25L油泵齿轮
20.拖拉机后桥齿轮(小模数)、内燃机车变速 箱齿轮 ( m ＝ 6~8)
0.02~3.0mm，硬度高，在共渗层为0.02~0.04mm时 切削性能和使用寿命适用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和
具有66~70HRC
刀具等
热处理典型应用
热处理典型应用热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性能的工艺方法。
它在工业制造中有着广泛的应用，可以提高材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性等特性。
下面将介绍热处理的一些典型应用。
1. 硬化硬化是热处理中最常见的应用之一。
通过加热材料到一定温度，使其达到奥氏体组织，然后迅速冷却，使其转变成马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
硬化通常用于制造刀具、齿轮、轴承等需要较高硬度和强度的零件。
2. 回火回火是一种通过加热和冷却来改变材料硬度和韧性的热处理方法。
在硬化后，材料通常会变得非常脆弱，此时需要进行回火处理。
回火的过程是将材料加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
回火可以减轻材料的内应力，提高其韧性和可加工性。
回火通常用于制造弹簧、刀具等需要一定硬度和韧性的零件。
3. 淬火淬火是一种通过迅速冷却来改变材料组织和性能的热处理方法。
淬火的目的是使材料迅速从奥氏体组织转变为马氏体组织，从而提高材料的硬度和强度。
淬火过程中，材料需要被迅速冷却，通常使用水、油或盐水等介质来实现。
淬火通常用于制造汽车零件、机械零件等需要高硬度和强度的零件。
4. 固溶处理固溶处理是一种通过加热和冷却来改变合金材料的组织和性能的热处理方法。
固溶处理通常用于处理合金材料中的固溶体溶解和析出过程。
在固溶处理过程中，材料会被加热到一定温度，使固溶体中的溶质溶解，然后迅速冷却，使溶质重新析出。
固溶处理可以提高合金材料的强度、硬度和耐腐蚀性。
固溶处理通常用于制造航空航天零件、汽车零件等需要高强度和耐腐蚀性的零件。
5. 淬火回火淬火回火是一种将淬火和回火两种热处理方法结合起来使用的工艺。
在淬火的过程中，材料会变得非常脆弱，此时需要进行回火处理来提高其韧性。
淬火回火可以在保证材料硬度和强度的同时，提高其韧性和可加工性。
淬火回火通常用于制造高强度和高韧性要求的零件，如汽车发动机曲轴、齿轮等。
热处理是一种重要的工艺方法，通过加热和冷却来改变材料性能，以满足不同工程应用的需求。
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热轧钢带(板)冲裁下料—压力成型—淬火—中温回 火—喷丸强化
淬火
温度为850 ºC～860 ºC(60Si2Mn钢为870 ºC), 采用油 冷, 淬火后组织为马氏体。
回火
温度为420 ºC～500 ºC, 组织为回火屈氏体。屈服强 度s0.2不低于1100MPa, 硬度为42HRC～47HRC, 冲
175A型柴油机曲轴简图
● 曲轴材料： 锻钢曲轴--优质中碳钢和中碳合金钢，如35、40、45、35Mn2、40Cr,
35CrMo钢等； 铸造曲轴--铸钢、球墨铸铁、珠光体可锻铸铁及合金铸铁等, 如ZG230-450、
QT600-3、QT700-2 、KTZ450-5、KTZ500-4等
● 175A型农用柴油机曲轴选材：
农用柴油机曲轴功率不大, 承受载荷也不大；但滑动轴承中工作轴颈部 要有较高硬度及耐磨；性能要求：σb≥750MPa, 整体硬度： 240HBS～260HBS, 轴颈表面硬度≥625HV, δ≥2%, ak≥150kJ/m2
曲轴材料：QT700-2 工艺路线: 铸造－高温正火－高温回火－切削加工－轴颈气体渗氮
主要工艺说明 锻造 W18Cr4V钢的始锻温度为1150 ºC～1200 ºC, 终锻温度为 900 ºC～950 ºC。锻造的目的一是成形 二是破碎、细化碳化物, 使碳化物均匀分布, 防止成品刀具崩刃和掉齿。由于高速钢淬透性 很好, 锻后在空气中冷却即可得到淬火组织, 因此锻后应慢冷。 球化退化 淬火、回火 高速钢的淬火、回火工艺较为复杂。 精加工 包括磨孔、磨端面、磨齿等磨削加工。精加工后刀具可 直接使用。 表面处理 为了提高其使用寿命，可进行表面处理，如：硫化处 理、硫氮共渗、离子氮碳共渗—离子渗硫复合处理，表面涂覆TiN、 TiC涂层等。
击韧性ak为250KJ/m2～300KJ/m2。
齿轮滚刀
用途 生产齿轮的常用刃具, 用于加工外啮合的直齿和斜齿渐开线园柱 齿轮。其形状复杂, 精度要求高。
材料 高速钢 W18Cr4V钢 工艺路线
热轧棒材下料—锻造—球化退火—粗加工—淬火—回火—精加工—表面处理
工艺路线 热轧棒材下料—锻造—球化退火—粗加工—淬火—回火—精加工—表面处理
表 面 淬 火
低 温 回 火 磨 削 加 工
2. 内燃机曲轴选材 ● 工作条件：受弯曲、扭转、剪切、拉压、冲击等交变应力，曲轴受扭转和弯 曲振动而产生附加应力；应力分布不均匀；曲轴颈与轴承有滑动摩擦。 ● 失效形式：疲劳断裂和轴颈严重磨损。 ● 性能要求：材料有高强度，一定冲击韧性，足够弯曲、扭转疲劳强度和刚度， 轴颈表面有高硬度和耐磨性。 ● 选材原则：根据内燃机类型、功率大小、转速高低和相应轴承材料等定，也 需考虑加工条件, 生产批量和热处理工艺及制造成本等。
4.刃具主要要求硬度、耐磨性和红硬性。可根据不同的使用条件选用碳素 工具钢、低合金刃具钢、高速钢、硬质合金和陶瓷等，如手动刃具可用T8、 T10等碳素工具钢，低速切削刃具可用低合金刃具钢9SiCr、CrWMn制造， 高速切削刃具需选用高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2制造等。
2.轴类零件要求强度并兼顾冲击韧性和表面耐磨性。轴一般用锻造或轧制的 低、中碳钢或合金钢制造，如机床主轴可选用45钢，内燃机曲轴主要用优质 中碳钢或中碳合金钢制造。
3.弹簧主要要求高的弹性极限、高的屈强比和高的疲劳强度。弹簧一般选用 碳素钢、合金弹簧钢和铜合金等金属材料制造，如汽车弹簧用65Mn、60Si2Mn 钢制造，气门弹簧用50CrMn、55SiMnMoV等钢制造。
C620车床主轴简图 主轴用45钢制造。 载荷较大的主轴用40Cr钢制造。； 较大冲击载荷和疲劳载荷用合金渗碳钢（20Cr或20CrMnTi）制造。。
车床主轴用45钢制造，整体硬度要求为220HB～ 250HB； 轴颈和锥孔硬度要求为52HRC。请设计工 艺路线。
锻 造
正 火 粗 加 工 调 质 精 加 工
几种典型零件的热处理工艺
齿轮、轴、弹簧、车刀
20CrMnTi钢的汽车变速箱齿轮热处理工艺曲线
表面：高碳回火马氏体+残余奥氏体+碳化物 中心：铁素体+索氏体+低碳回火马氏体
磨齿
渗碳工艺
机床主轴
受交变弯曲和扭转复合应力，载荷和转速不高，冲击载荷不大，一 般综合机械性能即可；大端轴颈、锥孔与卡盘、顶尖间有摩擦，要 有较高硬度和耐磨性；
高速钢热处理特点 淬火温度高 一般为1220℃～1280℃ 回火温度高 550℃～570℃ 次数回火多 回火三次 高速钢回火后的组织： 回火马氏体、细粒状碳化物
及少量残余奥氏体
总结
1.齿轮主要要求疲劳强度，特别是弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。根据受力分 析，齿轮类零件选用低、中碳钢或其合金钢，如机床齿轮用中碳钢或中碳合金 钢，汽车齿轮用合金渗碳钢。
汽车发动机曲轴 也可用45、40Cr钢制造，经过模锻、调质、切削加工 后, 在轴颈部位进行表面淬火。
典型弹簧选材 汽车板簧
用途及性能要求
用于缓冲和吸振，承受很大的交变应力和冲击载荷的 作用，需要高的屈服强度和疲劳强度。
材料
轻型汽车选用65Mn、60Si2Mn钢制造。中型或重型汽 车, 板簧用50CrMn, 55SiMnVB钢,重型载重汽车大截 面板簧用55SiMnMoV,55SiMnMoVNb钢制造。