金属材料热处理1
金属材料热处理方法有几种
金属材料热处理方法有几种？各有什么特点？金属材料热处理方法有退火、谇火及回火，渗碳、氮化及氰化等。
(1) 退火处理退火处理按工艺温度条件的不同，可分为完全退火、低温退火和正火处理。
①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中，指铁碳合金平衡图中Ac3，即临界温度）以上20〜30℃，保温一段时间后，随炉温缓冷到400〜500(，然后在空气中冷却。
完全退火适用于含碳量小于0.83%的铸造、锻造和焊接件。
目的是为了通过相变发生重结晶，使晶粒细化，减少或消除组织的不均匀性，适当降低硬度，改善切削加工性，提高材料的韧性和塑性，消除内应力。
② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。
对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500〜600匸，然后经充分的保温后缓慢降温冷却。
低温退火（消除内应力退火）主要适用于铸件和焊接件，是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力，以防止零件在使用工作中变形。
采用这种退火方法，钢材的结晶组织不发生变化。
③ 正火是退火处理中的一种变态，它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中，而不是随炉缓慢降温冷却。
正火处理后的晶粒比完全退火更细，增加了材料的强度和韧性，减少内应力，改善低碳钢的切削性能。
正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。
正火时钢的加热温度为753〜900°C。
(2) 淬火及回火处理淬火可分整体淬火和表面淬火，淬火后的钢一般都要进行回火。
回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力，以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。
钢材淬火后为了得到不同的硬度，回火温度可采用几种温度段。
① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性，硬度在HRC58〜64范围内。
适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。
回火温度为150〜250匸。
② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。
金属材料的热处理
4CrW2Si合金工具钢4CrW2Si合金工具钢特性及适用范围：4CrW2Si耐冲击工具用钢，4CrW2Si既可做冷作模具钢，又可做热作模具钢。
4 CrW2Si合金工具钢是在铬硅钢的基础上加入2.00%~2.50%(质量分数)的钨而成的，因而在具有一定淬透性和高温强度同时，在回火状态下可能获得较高的韧性。
主要用于制作高冲击载荷下操作的工具，如风动工具、錾子、冲裁切边复合模、冲模、冷切用的剪刀等冲剪工具，以及部分小型热作模具。
参考对应钢号：我国GB标准钢号是4CrW2Si，日本JIS标准钢号SKS41，美国AISI/SAE标准钢号S1 ，德国标准钢号35WCRV7/45WCRV7。
4CrW2Si合金工具钢化学成份：碳 C ：0.35～0.45硅Si：0.80～1.10锰Mn：≤0.40硫S ：≤0.030磷P ：≤0.030铬Cr：1.00～1.30镍Ni：允许残余含量≤0.25铜Cu：允许残余含量≤0.30钨W ：2.00～2.504CrW2Si合金工具钢力学性能：硬度：退火,217～179HB,压痕直径4.1～4.5mm;淬火,≥53HRC4CrW2Si合金工具钢热处理规范及金相组织：热处理规范：试样淬火860～900℃,油冷。
4CrW2Si合金工具钢交货状态：钢材以退火状态交货。
[1]45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为: C45 。
[编辑本段]化学成分含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，C r含量<=0.25%。
[编辑本段]处理方法热处理推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600.45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。
热处理手册1
热处理手册1热处理手册1：热处理基础、工艺、设备及应用一、热处理基础热处理是金属材料加工过程中的重要环节，通过对金属材料进行加热、保温和冷却，改变其内部结构，进而改变其物理和机械性能。
热处理过程可以增强材料的硬度、韧性和耐磨性，提高其抗腐蚀能力，优化材料的加工性能。
二、热处理工艺热处理工艺主要包括以下几种：1. 退火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
这种方法主要用于消除金属内部的应力，提高其韧性。
2. 正火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后迅速冷却。
这种方法可以细化晶粒，提高材料的强度和硬度。
3. 淬火：将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后迅速冷却。
这种方法可以增加金属的硬度和耐磨性。
4. 回火：将淬火后的金属加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
这种方法可以降低金属的脆性，提高其韧性。
三、热处理设备热处理设备包括加热设备、冷却设备和保温设备等。
其中，加热设备包括电炉、燃气炉等，冷却设备包括水冷设备、风冷设备等，保温设备包括炉罐、保温材料等。
四、热处理材料热处理材料包括各种金属材料和非金属材料。
其中，金属材料包括钢铁、有色金属等，非金属材料包括陶瓷、玻璃等。
五、热处理缺陷热处理过程中可能出现一些缺陷，如氧化、脱碳、变形等。
这些缺陷会影响金属材料的性能和外观质量。
因此，在进行热处理时，应采取相应的措施避免这些缺陷的产生。
六、热处理安全热处理过程中存在一定的安全隐患，如高温烫伤、电气事故等。
因此，在进行热处理时，应采取相应的安全措施，如穿戴防护用具、定期检查电气设备等。
七、热处理应用热处理广泛应用于各种工业领域，如机械制造、航空航天、汽车制造等。
通过对金属材料进行热处理，可以提高其性能和可靠性，进而提高产品的质量和竞争力。
八、热处理发展随着科技的不断进步，热处理技术也在不断发展。
新型的热处理工艺和设备不断涌现，如真空热处理、离子注入等。
这些新技术可以进一步提高金属材料的性能和质量，满足各种工业领域的需求。
金属材料的热处理
金属材料的热处理金属材料的热处理是指通过加热、保温和冷却等一系列工艺，改变金属材料的组织结构和性能的方法。
热处理可以使金属材料获得理想的组织和性能，从而满足不同工程需求。
在工程实践中，热处理是非常重要的一环，下面我们来详细了解一下金属材料的热处理过程。
首先，我们来谈谈金属材料的热处理工艺。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等几种主要方法。
其中，退火是指将金属材料加热到一定温度，然后通过控制冷却速度，使其组织发生改变，消除应力和提高塑性。
正火是指将金属材料加热到一定温度，然后保温一段时间，再进行适当冷却，以改善其硬度和强度。
淬火是指将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使其获得高硬度和高强度。
回火是指在淬火后，将金属材料重新加热到一定温度，然后进行适当冷却，以减轻淬火所产生的脆性。
其次，我们来讨论金属材料热处理的影响因素。
热处理的效果受到许多因素的影响，如加热温度、保温时间、冷却速度等。
加热温度是影响热处理效果的关键因素之一，不同金属材料对应的加热温度也不同。
保温时间是指金属材料在一定温度下的停留时间，它决定了金属材料的组织结构和性能。
冷却速度也是影响热处理效果的重要因素，不同冷却速度会导致金属材料组织结构和性能的差异。
最后，我们来总结一下金属材料热处理的应用。
金属材料的热处理广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。
通过热处理，可以改善金属材料的力学性能、耐磨性能、耐蚀性能等，提高其使用寿命和可靠性。
因此，热处理在工程实践中具有非常重要的意义。
综上所述，金属材料的热处理是一项非常重要的工艺，通过合理的热处理工艺，可以使金属材料获得理想的组织和性能。
在实际应用中，我们需要根据不同金属材料的特点和工程需求，选择合适的热处理工艺，以获得最佳的效果。
希望本文能够对大家了解金属材料的热处理有所帮助。
金属材料热处理工艺流程
金属材料热处理工艺流程金属材料热处理工艺流程是通过将金属材料加热至一定温度，保持一段时间后进行冷却，以改变金属材料的组织结构和性能的一种工艺。
它可以改变金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性等性能，提高金属材料的使用寿命和适应性。
下面是一篇关于金属材料热处理工艺流程的具体介绍。
首先，对于金属材料的热处理工艺流程的选择，需要根据具体的材料类型和要求进行判断。
一般来说，常见的金属材料热处理工艺流程包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以减弱金属材料的内应力，改善材料的可加工性和机械性能。
退火的温度和冷却速率需要根据具体的材料来确定。
正火是将金属材料加热到适当的温度，然后进行适当的保温时间，最后以适当速率冷却，以获得所需的组织和性能。
正火可以提高金属材料的硬度和强度。
淬火是将金属材料加热到适当的温度，然后迅速冷却，使金属材料迅速固化。
淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度，但也会造成材料脆性增加。
因此，淬火后一般需要进行回火处理。
回火是将淬火后的金属材料加热到适当的温度，然后进行适当的保温时间，最后冷却。
回火可以减轻淬火后金属材料的脆性，提高其韧性和抗冲击性能。
具体的金属材料热处理工艺流程如下：1. 金属材料的准备：需要对原材料进行切割、锯切或裁剪，以得到所需形状和尺寸的工件。
2. 加热：将金属工件放入炉中，进行加热。
加热的温度和时间需要根据具体的材料和要求来确定。
3. 保温：将金属工件在加热温度下保持一段时间，以达到所需的组织和性能。
4. 冷却：根据具体的要求，选择合适的冷却速率和方法对金属工件进行冷却。
一般来说，可以选择空冷、水冷、油冷等不同的冷却方式。
5. 检测：对热处理后的金属材料进行检测，包括金相检查、硬度检测、力学性能测试等。
6. 处理：根据检测结果对金属材料进行必要的修整和处理，以满足使用要求。
以上是金属材料热处理工艺流程的一般步骤。
在实际应用中，需要根据具体材料和要求进行相应的调整和改进。
金属材料的热处理方法和作用
金属材料的热处理方法和作用金属材料的热处理是一种重要的材料改性方法，通过控制金属材料的温度、时间、冷却速度等参数，使材料的性能得到优化和改善。
热处理方法可以分为热加工和热处理两种，其中热加工主要是通过变形工艺改变材料的组织和性能，而热处理则是通过对金属材料的加热和冷却使其在晶体结构、硬度、强度、延展性等方面发生改变，下面我们详细介绍一下热处理方法和作用。
一、火热处理火热处理是把金属材料在空气中加热到一定温度并长时间保温，然后慢慢冷却到室温，这种方法适用于工艺比较简单的金属材料。
1. 退火退火是一种常见的火热处理方法，目的是使金属材料的组织均匀化，消除内部应力，提高材料的韧性和塑性，使材料易于加工和变形。
退火方法可以分为全退火、球化退火、固溶退火和环境保护退火等几种类型。
2. 普通热处理普通热处理是一种将金属材料加热到一定温度，然后快速冷却来调整材料的组织和性能的方法，这种方法一般适用于合金材料。
普通热处理方法分为淬火、马氏体淬火和調质等几种类型。
二、物理处理物理处理是通过控制材料的晶体结构来调整材料的机械性能和化学性能。
1. 冷加工冷加工是通过金属材料进行冷变形来改变其组织和性能的方法，这种方法可以使材料变得更加坚硬和可靠。
冷加工处理方法包括定向冷变形和轧制等几种类型。
2. 回火回火是通过加热冷加工后的金属材料来调整其硬度和韧性，以适应特定的使用环境和要求。
回火方法可以分为高温回火、低温回火和多次回火等几种类型。
三、化学处理化学处理是一种通过改变金属材料的化学成分来调整其性能和特性的方法。
1. 氮化氮化是一种在材料表面加入氮原子的处理方法，这种方法可以使材料表面硬度和作用强度增加，从而使材料更具抗磨损和抗腐蚀性能。
2. 碳化碳化是一种在金属表面加入碳原子的处理方法，这种方法可以使材料表面硬度和强度增加，从而增加材料的耐磨性和抗氧化性能。
总之，金属材料的热处理方法可以使材料的性能得到改善和优化，从而可以更好地满足特定的工程和应用要求。
金属材料及热处理
• 钢和铁的区别在于含碳量的多少： • 含碳量﹤0.02%为工业纯铁； • 含碳量在 0.02～2.06%为钢（共析 钢0.77%）； • 含碳量＞2.06%为生铁（铸铁） • 钢加热到高于723 ℃时出现A组织，则塑 性好的抗变形能力强。
1-3 钢的热处理
• • • • • • 一、概述 1．热处理的基本概念： 1）改善钢的性质，通常可以通过两种途径来实现： ①调整钢的化学成分； ②对钢进行热处理。 2）钢的热处理是指对钢在固态下加热，保温和冷 却，以改变其内部组织结构，从而改变钢的性能 的一种工艺法； • 3）目的在于充分发挥材料潜力、节约钢材、提高 产品质量、延长使用寿命；
临界
• 图中：V1— 相当于缓冷（退火）与“C”相交位置可以判断转变为P； • V2— 相当于空冷（正火）可判断转变为 氏体（细P） • V3— 相当于油冷（油淬）与“C”开始相交故一部分转变为T；另 一部分来不及转变，为过冷A最后转为Ms； • V4— 相当于水冷（水淬）不与“C”线相交，冷却时A来不及发生 分解，象马氏体转变。
例: 共析钢在冷却时的转变
• A等温转变曲线
过冷奥氏体 珠光体开始形成 珠光体形成中间 珠光体形成结束
珠光体形 马氏体形 贝氏体形
珠光体10～20 转 变
2 1 1
索氏体25～30
转 变 终 始
3
屈氏体30～40
开
温度/
上贝氏体40～45 了
≈240℃Ms
下贝氏体 50～60
时间/ 图1-21 共析碳钢的奥氏体等温转变曲线
三、钢的热处理工艺 • 1．退火— 将钢件加热到AC1或AC3以上 某一温度，保温一定时间后随炉冷却，从 而得到近似平衡组织的热处理方法。 • 目的：降低硬度，细化晶粒，提高强度， 塑性和韧性，消除内应力等 • ① 完全退火（重结晶退火）：将钢加热到 AC3以上20～40 ℃使钢组织完全重结晶， 可细化晶粒、均匀组织、降低强度。
金属材料的常用热处理工艺
金属材料的常用热处理工艺热处理是指通过加热和冷却等过程对金属材料进行加工和改性的一种方法。
通过热处理，可以改变金属材料的组织结构、物理性能和力学性能，从而提高其使用性能。
下面将介绍几种常用的金属材料热处理工艺。
1. 淬火淬火是通过快速冷却金属材料，使其迅速从高温状态转变为室温状态的热处理工艺。
淬火可以增强金属材料的硬度和强度，改善其耐磨性和耐腐蚀性。
淬火一般分为两个步骤：加热和冷却。
加热过程中，金属材料被加热到临界温度以上，以使石墨化和蓝晶质的形成，然后迅速冷却以形成马氏体。
2. 回火回火是将已经淬火的金属材料加热到较低的温度，然后进行慢速冷却的热处理工艺。
回火可以降低金属材料的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。
回火过程中，金属材料的晶粒尺寸会增大，同时还会发生析出硬化。
3. 钝化钝化是一种通过在金属材料表面生成一层致密和稳定的氧化物膜来提高其耐腐蚀性能的热处理工艺。
主要适用于不锈钢和铝合金等材料。
钝化可以通过两种方法实现：化学钝化和电化学钝化。
化学钝化是将金属材料浸泡在酸性或碱性溶液中，使其表面生成一层氧化物膜；而电化学钝化则是通过在电解液中进行电化学处理，使材料表面生成一层致密的氧化膜。
4. 固溶处理固溶处理是指将固溶体或合金加热到高温，使其中的溶质原子溶解在基体中，然后迅速冷却以形成固溶体的一种热处理工艺。
固溶处理可以改变金属材料的组织结构和物理性能，提高其强度、硬度和耐腐蚀性。
常见的固溶处理方法包括固溶退火和固溶析出。
5. 淬硬与回火淬硬与回火是淬火和回火两种热处理工艺的组合。
淬硬与回火通常应用于高碳钢和合金钢等材料。
首先，将材料加热并进行淬火，然后通过回火来调整其硬度和韧性。
这种处理方法可以同时提高材料的硬度和韧性，以获得最佳的力学性能。
以上介绍了几种金属材料常用的热处理工艺，包括淬火、回火、钝化、固溶处理和淬硬与回火。
这些工艺可以根据需要，通过改变加热温度、保温时间和冷却速度等参数进行调控，以达到最好的材料性能。
常用金属材料及热处理
常用金属材料及热处理金属是人类社会重要的材料之一，广泛应用于各行各业。
常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢等。
在使用金属材料的过程中，为了改善其性能，常常需要对其进行热处理。
下面将介绍一些常用的金属材料和其热处理方法。
1.铁：铁是一种性能优良的金属材料，常用于制作建筑结构、机械零件等。
铁的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
退火可以降低材料的硬度，提高其塑性和延展性；正火可以提高材料的韧性和强度；淬火可以使材料获得高硬度和耐磨性；回火可以降低材料的脆性，并改善其强度和韧性。
2.铝：铝是一种轻质金属，常用于制造飞机、汽车等产品。
铝的热处理方法有固溶处理、时效硬化等。
固溶处理可以改善铝的强度和塑性；时效硬化可以在固溶处理基础上，进一步提高铝的强度和硬度。
3.铜：铜是一种导电性能优良的金属材料，常用于制造导线、电路板等。
铜的热处理方法有退火、退火软化等。
退火可以消除铜材料中的应力，改善其韧性和延展性；退火软化可以使铜材料变得更加易加工。
4.钢：钢是一种优质的金属材料，常用于制造建筑结构、机械零件等。
钢的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
不同的钢材在热处理时的温度和时间以及冷却速度等参数都有所差异，可以根据具体需要来选择合适的热处理方法，以获得理想的性能。
此外，还有许多其他金属材料也需要经过热处理来改善其性能，比如镍、锌、锡等。
热处理方法的选择应根据具体的金属材料以及使用要求来确定。
综上所述，金属材料在使用过程中，经常需要进行热处理来改善其性能。
不同的金属材料有不同的热处理方法，通常包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理可以改变金属材料的组织结构和性能，使其达到更加理想的状态。
热处理技术在金属材料的应用中起着重要的作用，对于提高产品质量和使用寿命具有重要意义。
金属材料热处理
金属材料热处理金属材料热处理是指通过控制金属材料在一定温度下的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的方法。
这种处理方法在金属材料制备和加工过程中起着至关重要的作用。
下面是关于金属材料热处理的一些相关内容的介绍。
1.热处理的目的金属材料热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能，使其达到特定的要求。
具体包括以下几个方面：(1)改变金属材料的晶粒尺寸和形态，以调整材料的强度、硬度和韧性等力学性能。
(2)改变金属材料的相组成和比例，以提高材料的耐腐蚀性能和耐磨损性能。
(3)改变金属材料的残余应力状态，以提高材料的机械性能和使用寿命。
(4)改变金属材料的导电性、磁性和热传导性等电磁性能，以满足特定的工程要求。
2.常用的热处理方法金属材料热处理中常用的方法包括退火、正火、淬火和回火等。
其基本原理如下：(1)退火：将金属材料加热到一定温度，在恒温下保温一段时间，然后缓慢冷却，以改善材料的塑性、韧性和可加工性等性能。
(2)正火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以提高材料的硬度和强度等力学性能。
(3)淬火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以在材料中形成淬火组织，提高材料的硬度和耐磨性能等。
(4)回火：将淬火后的金属材料再次加热到一定温度，保温一段时间，然后冷却，以消除淬火过程中的残余应力和脆性，并调整材料的力学性能。
3.常见的金属材料与热处理方法的应用各种金属材料的组织结构和性能特点不同，因此在热处理过程中需要选择不同的方法和参数。
以下是一些常见金属材料的热处理方法及其应用：(1)碳钢：通过正火和淬火处理，可以提高碳钢的硬度、强度和耐磨性能，广泛应用于机械加工和制造业。
(2)不锈钢：通过固溶和沉淀硬化处理，可以改善不锈钢的耐腐蚀性能和耐磨损性能，常见于化工和海洋工程。
(3)铝合金：通过固溶处理和时效处理，可以改善铝合金的强度、韧性和耐腐蚀性能，常用于航空和汽车制造业。
- 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)。
第一节 热处理概论
编稿人：李东
1 定义：将金属或者合金在固态范围内，通过加热、 保温、冷却的有机配合，改变其内部组织而得到所 需要的性能的一种工艺过程。
温 度 保温 临界温度
热 加
冷 却
时间
2 特点
（1）热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成
分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件 表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能 . （2）使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能 和化学性能 （3）钢铁的热处理是金属热处理的主要内容
2．过冷A的连续冷却转变
1. 过冷A的等温转变
过冷A :T < A1时，A不稳定。 高温转变，A1 ~ 550℃ 中温转变，550℃ ~ MS 低温转变，MS ~ Mf 过冷A → P 型组织 过冷A →贝氏体 ( B ) 过冷A →马氏体 ( M )
P 型组织 —— F + 层片状 Fe3C
珠光体 P 索氏体 S 屈氏体 T 层片间距：P > S > T
回火种类 低温回火 中温回火 高温回火
加热温度 150-200°C 350-500°C 500-650°C
达到的硬度
应用范围
刃具、模具
弹簧 重要结构件
HRC60
HRC35-50 HRC20
回火问题：1、回火主要目的 2、回火种类 3、回火脆性 4、调质
整 体 热 处 理 工 艺 曲 线
整体工艺曲线
淬 火 温 度 范 围
淬火问题：1、淬火加热温度及冷却方式 2、常用冷却介质 3、淬透性和淬硬性
冷却介质
冷却速度： 盐水＞水＞ 盐浴 ＞油
淬火方法
单介质淬火：水、油冷 双介质淬火：水冷 + 油冷 分级淬火： ＞Ms盐浴中均温＋空冷 等温淬火（ 在盐、碱浴中） → 下B
淬火缺陷
过热与过烧 硬度不足和软点 氧化与脱碳 变形和开裂
三、离子轰击热处理 基本方法：利用带电离子轰击进入工件表层
主要作用：提高工效，改变材料表层成分，改 善材料表面性能。
四、激光热处理 基本方法：利用激光迅速加热工件局部表面 主要作用：改变材料表层组织和性能，且减小 变形，细化组织。
专题小结
1、为了提高钢的某些机械性能指标，保证机器零件和工具的工 作可靠性及其使用寿命，通常要对钢进行热处理。热处理是采用适 当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却，以获得预期的 组织结构与性能的工艺。它可改善工件的组织和性能，充分发挥材 料潜力，从而提高工件使用寿命。 2、钢的退火与正火主要用来处理工件毛坯，为以后切削加工和 最终热处理做组织准备，对一般铸件、焊接件以及性能要求不高的 工件，退火、正火都可作为最终热处理。淬火的目的主要是使钢件 得到马氏体（或贝氏体）组织，提高钢的硬度和强度，与适当的回 火相配合，可以更好地发挥钢材的性能潜力。回火是指工件淬硬后， 加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热 处理工艺。回火是紧接淬火之后进行的，通常也都是零件进行热处 理的最后一道工序。其目的是消除和减小内应力，稳定组织，调整 性能，以获得强度和韧性之间较好的配合。 3、在生产中有些零件，如齿轮、花键轴、活塞销等，要求表面 具有高硬度和耐磨性，心部具有一定的强度和足够的韧性。这时就 需要对零件进行表面热处理或化学热处理，以满足上述要求。
加热温度
A3线以上 30-50°C
A1线以上 20-40°C
冷却方式
缓慢冷却 缓冷至 600°C空冷 快冷至A1线 下保温 缓慢冷却 缓慢冷却
主要目的
消除粗晶和 不均匀组织
将片状P变为 球状P
适用范围
亚共析钢
过共析钢 合金钢 高合金钢 合金钢铸锭 铸件 铸、锻、焊件
A3线以上 30-50°C A3线以上 150-250°C A1线以下 600-650°C 再结晶以上 150°C
二、钢的化学热处理
钢的化学热处理是将工件置于适当的活性 介质中加热、、组织和性 能的热处理工艺。 最常用的方法有：
1、渗碳 渗碳介质中加热保温 表面硬而心部韧
2、渗氮 氮原子渗入工件表层 疲劳强度高、变形小 3、碳氮共渗
渗 氮
第八节 热处理零件工艺性
冷却时：Ar1、Ar3 、Arcm
钢加热（冷却）时Fe－Fe3C状态图
1．奥氏体的形成 —— Fe，C原子扩散和晶格改变
的过程。 共析钢加热到Ac1 以上时， P → A
共析钢A化过程 —— 形核 、长大、 Fe3 C 完全 溶解、C 的均匀化。
亚（过）析钢的A化 —— P → A 后，先共析 F 或 Fe3CⅡ 溶解。
影响A转变速度的因素
加热温度和速度↑→ 转变快 C%↑或 Fe3 C片间距↓ → 界面多，形核多 → 转变快 合金元素 → A化速度↑或↓ A 晶粒度
加热温度，保温时间↑ → 晶粒尺寸↓
合金碳化物↑，C% ↓ → 晶粒尺寸↓
第三节钢在冷却时的组织转变
编稿人：李多浩
连续和等温冷却曲线
1．过冷A的等温转变
转变产物硬 度 HRC
<25
中
较大 大 更大
索氏体
托氏体 上贝氏 体 下贝氏 体 马氏体
S
T B上 B下 M
细片状
极细片 状 羽毛状 黑片(针) 状 板条状 双凸透 镜状
25～35
35～40 40～45 45～50 40左右
Ms～Mf
最大
－
>55
第四节 退火与正火
编稿人：尹文涛 郑金福
预备热处理工艺
Ób/MPn
530
Ós/MPn
280 340 720
δ /%
32.5 15～18 7～8
/%
49.3 45～50 12～14
HBS (HRC) 160～200 170～240 52～58HRC
空气冷却 670～720 水 冷 却 1 000
连续冷却 转变产物 炉冷→ P 空冷→ S 油冷→ T+M+A' 水冷→ M+A'
热处理
整体热处理 表面热处理 化学热处理
退火 正火 淬火 回火 调质 稳定化处理 固溶热处理 固溶热处理和时效处理
表面淬火和回火 物理气相沉积 化学气相沉积 等离子化学气相沉积
渗碳 碳氮共渗 渗氮 氮碳共渗 渗其他非金属 渗金属 多元共渗 溶渗
第二节 钢在加热时的组织转变
编稿人：李多浩
临界温度 平衡时 A1A3Acm 加热时：Ac1、 Ac3 、Accm
第六节
回 火
编稿人：唐琦
淬火后，加热到Ac1以下，保温，冷却。 目的：消除淬火应力，调整性能。 低温回火（150～250℃） → 回火M ( 过饱和F +薄 片状Fe2.4C ) + A‘ 。淬火应力↓ ，韧性↑ ，保持淬火后的 高硬度。
用于高C工具钢等。
中温回火（350～500℃）→ 回火T (F +细粒状Cm ) 。 弹性极限和屈服强度↑，韧性和硬度中等。 用于弹簧等。 高温回火（500～650℃）→ 回火S (等轴状F +粒状 Cm ) 。综合机械性能最好, 即强度、塑性和韧性都较好。 用于重要零件。调质处理 —— 淬火 + 高温回火
第七节钢的表面热处理与化学热处理
编稿人：尹文涛 郑金福
表面具有高硬度和耐磨性，心部具有一定的强度 和足够的韧性。 一、钢的表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能， 仅对其表面进行热处理的工艺。 表面淬火是最常用的表面热处理。 主要方法有： 1、感应加热表面热处理 2、火焰加热表面热处理
共析钢过冷奥氏体转变温度与转变产物的组织和性能
转变温度范 围 A1～650℃ 约650～ 600℃ 约600～ 550℃ 约550～ 350℃ 约350℃～Ms
过冷程 度 小
转变产 物 珠光体
代表符 号 P
组织形 态 粗片状
层片间距 约0.3μ m 约0.1～ 0.3μ m 约0.1μ m － － －
处理工件毛坯，为以后切削加工和最终热处理做组织 准备
一、钢的退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持 一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却） 的热处理工艺。
目的是消除钢的内应力、降低硬度、提高塑 性、细化组织、均匀化学成分，以利于后续 加工，并为最终热处理做好组织准备。
分类
退火分类
完全退火 球化退火 等温退火
获得均匀组织
扩散退火
消除偏析
去应力退火
消除残余应力
再结晶退火
缓慢冷却
消除加工硬化
冷塑性变形件
退火温度范围
二、钢的正火
正火是指将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热 处理工艺。 目的是细化晶粒，消除网状渗碳体，并为淬火、 切削加工等后续工序作组织准备。 钢的种类
低 碳 低合金钢
正火主要目的 消除过热组织、细化晶粒、改善切削性 消除组织缺陷、保持硬度、为调质做准备 消除网状二次渗碳体、为球化退火和 淬火做准备 淬火作用（空淬）
编稿人：李东
1、尽量避免尖角
尖角应避免
2、截面厚度尽量均匀，避免悬殊。
应避免截面 厚度悬殊
3、形状尽量对称和封闭
尽量采用 对称结构
尽量采用 封闭结构
4、形状复杂和各部分性能要求不同的零件分拆
设计，加工后组装。
第九节 热处理新技术
编稿人：陈飞 唐琦
一、形变热处理
基本方法：将塑性变形与热处理相结合，借助塑 性变形细化组织 主要作用：提高钢的强度，改善钢韧性的热处理。 二、真空热处理 主要作用：防氧化、净化表面、脱气、减小变形
索氏体 S 8000×
屈氏体 T 8000×
珠光体 P ，3800×
高温转变过程 —— 晶格改变和Fe，C原子 扩散。
中温转变（550℃ ~ MS） —— C原子扩散， Fe原 子不扩散