常用热处理和表面处理的方法
金属热处理基础知识
金属热处理基础知识金属热处理是指通过加热和冷却的方式，以改变金属的结构和性能。
它是制造工业中非常重要的一项技术，涉及到金属材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等方面的改善。
本文介绍金属热处理的基本原理、常用方法和应用。
1. 基本原理金属热处理的基本原理是通过对金属材料进行加热和冷却过程中的相变和组织改变来改善其性能。
加热过程中，金属晶格结构中的原子会发生位移和重新排列，形成新的相态和组织结构。
而冷却过程中，原子又会重新排列，使金属材料的结构趋于稳定。
这些相变和组织改变将直接影响金属的物理性能和力学性能。
2. 常用方法金属热处理的常用方法包括退火、淬火、回火、正火、表面处理等。
- 退火：通过加热和缓慢冷却的方法来消除金属材料内部的应力和硬度，使其结构更加均匀，提高塑性和韧性。
- 淬火：通过快速冷却的方法，使金属材料产生硬度较高的组织结构，提高其强度和硬度。
- 回火：在淬火后，将金属材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火造成的内部应力，提高金属的韧性和延展性。
- 正火：将金属材料加热到一定温度，然后在空气或其他介质中冷却，以改善金属的力学性能和耐磨性。
- 表面处理：金属热处理还可以通过表面处理方法，如渗碳、氮化、氧化等，来改善金属材料的表面硬度和耐磨性。
3. 应用领域金属热处理广泛应用于制造业的各个领域，其中最常见的应用包括汽车制造、机械工业、航空航天、电子电器等。
- 汽车制造：金属热处理在汽车制造中起到关键的作用。
通过对零部件进行热处理，可以提高其强度和硬度，增加耐磨性和耐久性，从而提高整车的可靠性和安全性。
- 机械工业：金属热处理在机械工业中也是不可或缺的。
通过对机械零部件进行热处理，可以提高其抗疲劳性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，增加其使用寿命。
- 航空航天：航空航天领域对材料的性能要求极高，金属热处理可以使金属材料具有更高的强度、硬度和耐高温性能，满足航空航天工业对材料性能的要求。
- 电子电器：电子电器领域对金属材料的功能性要求也很高。
机械工程中的热处理与表面处理规范要求
机械工程中的热处理与表面处理规范要求热处理和表面处理是机械工程领域中非常重要的工艺，它们能够改善材料的力学性能、抗腐蚀性能和使用寿命。
为了确保热处理和表面处理的效果，提高产品质量，机械工程中有一些规范要求需要遵守。
本文将详细介绍机械工程中热处理与表面处理的规范要求。
一、热处理规范要求1. 温度控制要求：在进行热处理过程中，温度是一个非常重要的参数。
温度控制的要求通常由产品的材料和热处理方法决定。
例如，对于低碳钢，常见的淬火温度要求为800-900℃；对于高碳钢，淬火温度要求一般在780-850℃之间。
同时，温度控制的精度也是需要考虑的因素，一般要求精度在±5℃以内。
2. 保温时间要求：保温时间是保证材料充分相变的重要因素。
不同材料和要求有不同的保温时间要求。
一般情况下，保温时间要求在30分钟至2小时之间。
需要注意的是，过长的保温时间会造成能量浪费和产生不必要的成本。
3. 冷却速度要求：冷却速度也是热处理中需要关注的因素之一。
根据材料和要求的不同，冷却速度要求也会有所差异。
例如，对于一些高碳钢的淬火工艺来说，需要快速冷却以获得较好的硬度和强度。
4. 热处理设备要求：进行热处理时，需要使用专门的热处理设备，如炉子、加热元件等。
这些设备需要符合相关的安全和环保要求，保证操作人员的安全和产品质量的稳定。
二、表面处理规范要求1. 表面粗糙度要求：表面粗糙度对于很多机械零件的功能性能和外观质量都有很大影响。
根据不同的应用场景和产品要求，表面粗糙度要求也有所不同。
一般来说，机械工程中表面粗糙度一般要求在Ra 0.4-6.3µm之间。
2. 表面清洁度要求：在进行表面处理之前，必须确保材料表面的清洁度。
表面清洁度的要求通常由应用和处理方法决定。
例如，在电镀过程中，需要清除材料表面的油污、氧化物等杂质，以保证镀层的附着力和光洁度。
3. 表面处理方法要求：不同的表面处理方法对于产品的性能和外观有不同的影响。
常用的热处理及表面处理名词解释
淬火后在450~650℃进行高温回火，称为调质
用来使钢获得高的韧性和足够的强度，重要的齿轮、轴及丝杆等零件需经调质处理
表
面
淬
火
火焰淬火
H54：火焰淬火后，回火到50~55HRC
用火焰或高频电流，将零件表面迅速加热至临界温度以上，急速冷却
附表22常用的热处理及表面处理名词解释
名词
代号及标注示例
说明
应用
退火
Th
将钢件加热到临界温度以上（一般是710~715℃，个别合金钢800~900℃）30~50℃，保温一段时间，然后缓慢冷却
用来消除铸、锻、焊零件的内应力、降低硬度，便于切削加工，细化金属晶粒，改善组织、增加韧性
正火
Z
将钢件加热到临界温度以上，保温一段时间，然后用空气冷却，冷却速度比退火快
使零件表面获得高硬度，而心部保持一定的韧性，使零件既耐磨又能承受冲击，表面淬火常用来处理齿轮等
高频淬火
G52：高频淬火后，回火到50~55HRC
渗碳淬火
S0.5-C59：渗碳层深0.5，淬火硬度56~62HRC
在渗碳剂中将钢件加热到900~950℃，停留一定时间，将碳渗入钢表面，深度约为0.5~2，再淬火后回火
增加钢件的耐磨性能、表面硬度、抗拉强度和疲劳极限，适用于低碳、中碳（含量＜0.40％）结构钢的中小型零件
氮化
D0.3-900：氮化层深度0.3，硬度大于850HV
氮化是在500~600℃通入氮的炉子内加热，向钢的表面渗入氮原子的过程，氮化层为0.025~0.8，氮化时间需40~50小时
增加钢件的耐磨性能、表面硬度、疲劳极限和抗蚀能力，适用于合金钢、碳钢、铸铁件，如机床主轴、丝杆以及在潮湿碱水和燃烧气体介质的环境中工作的零件
金属表面处理的方法有哪些
金属表面处理的方法有哪些金属表面处理是指对金属表面进行清洁、改性或涂覆等一系列工艺，以提高金属表面的质量、性能和使用寿命。
金属表面处理的方法有很多种，主要包括机械处理、化学处理、电化学处理和热处理等。
下面将详细介绍各种金属表面处理的方法。
首先，机械处理是指利用机械力对金属表面进行加工，以改变表面形貌和粗糙度，常用的机械处理方法包括打磨、抛光、喷丸和切削等。
打磨是利用磨料对金属表面进行磨削，以去除表面氧化层和瑕疵，提高表面光洁度；抛光是通过机械摩擦使金属表面产生光亮效果；喷丸是利用高速喷射的金属颗粒对金属表面进行清理和增强表面附着力；切削是通过刀具对金属表面进行切削，以去除表面缺陷和提高表面精度。
其次，化学处理是指利用化学药剂对金属表面进行处理，以改变表面化学成分和性能，常用的化学处理方法包括酸洗、镀锌、化学转化膜和化学清洗等。
酸洗是利用酸性溶液对金属表面进行清洗和脱脂，以去除表面氧化层和油污；镀锌是将锌层镀在金属表面，以提高金属的耐腐蚀性能；化学转化膜是通过化学反应在金属表面形成一层具有保护性能的膜层；化学清洗是利用化学药剂对金属表面进行清洗和去除表面污染物。
另外，电化学处理是指利用电化学原理对金属表面进行处理，以改变表面的化学成分和性能，常用的电化学处理方法包括阳极氧化、阳极保护和电镀等。
阳极氧化是利用阳极氧化工艺在金属表面形成一层氧化膜，以提高金属的耐腐蚀性能和耐磨性能；阳极保护是利用外加电流使金属成为阳极，以防止金属腐蚀；电镀是将金属离子在电场作用下沉积在金属表面，以改善金属的外观和性能。
最后，热处理是指通过加热和冷却过程对金属表面进行处理，以改变金属的组织结构和性能，常用的热处理方法包括淬火、回火和固溶处理等。
淬火是将金属加热至临界温度后迅速冷却，以提高金属的硬度和强度；回火是将淬火后的金属加热至一定温度后冷却，以减轻金属的脆性和提高韧性；固溶处理是将金属加热至固溶温度后冷却，以改善金属的塑性和加工性能。
碳钢增加硬度的方法
碳钢增加硬度的方法碳钢是一种常用的金属材料，具有优异的机械性能和加工性能。
然而，碳钢的硬度相对较低，这在某些应用中可能会限制其使用。
因此，研究和探索碳钢增加硬度的方法具有重要意义。
本文将介绍几种常见的碳钢增加硬度的方法。
一、热处理热处理是一种常用的增加碳钢硬度的方法。
通过加热碳钢到一定温度，然后迅速冷却，可以使其组织发生相变，从而提高硬度。
常用的热处理方法包括淬火、回火和正火。
淬火可以使碳钢达到最高硬度，但脆性也相应增加。
回火可以降低脆性，提高韧性和耐磨性。
正火则在两者之间，既能提高硬度又能保持一定的韧性。
二、表面处理表面处理是另一种常见的增加碳钢硬度的方法。
通过在碳钢表面形成一层硬度较高的材料，可以提高整体硬度。
常用的表面处理方法包括渗碳、氮化和镀层。
渗碳是在碳钢表面加热处理，使碳元素渗入到表面，形成一层高碳化层，从而提高硬度。
氮化则是将氮元素渗入到表面，形成一层高氮化层，同样可以提高硬度。
镀层则是在碳钢表面镀上一层硬度较高的材料，如铬、镍等，从而增加硬度。
三、合金化合金化是一种常用的增加碳钢硬度的方法。
通过将其他元素掺入碳钢中，可以改变其组织结构，从而提高硬度。
常用的合金元素包括铬、钼、锰等。
铬可以提高碳钢的耐蚀性和硬度，钼可以提高碳钢的强度和硬度，锰可以提高碳钢的韧性和硬度。
通过控制合金元素的含量和混合比例，可以达到调节碳钢硬度的目的。
四、冷变形冷变形是一种特殊的增加碳钢硬度的方法。
通过对碳钢进行冷加工，如冷轧、冷拉伸等，可以使其晶粒细化，从而提高硬度。
冷变形不仅可以增加碳钢的硬度，还可以提高其强度和韧性。
然而，冷变形过程中也会导致碳钢的塑性降低，因此需要在硬度和韧性之间进行平衡。
碳钢增加硬度的方法包括热处理、表面处理、合金化和冷变形。
不同的方法适用于不同的应用和要求。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法来增加碳钢的硬度，以满足需求。
同时，对于碳钢的增加硬度方法还需要进一步的研究和探索，以提高碳钢的性能和应用范围。
球墨铸铁表面强度提高的方法
球墨铸铁表面强度提高的方法
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，广泛用于机械制造、汽车零部件、建筑工程等领域。
然而，在应用过程中，球墨铸铁表面容易产生疲劳裂纹和磨损，从而影响其使用寿命和性能。
为了解决这一问题，以下是球墨铸铁表面强度提高的方法：
1. 热处理：通过热处理改善球墨铸铁的结构和性能，提高其表
面硬度和强度。
常用的热处理方法包括正火、淬火、回火等。
2. 表面处理：采用表面处理方法可以提高球墨铸铁表面的硬度
和耐磨性，常见的表面处理方法包括喷涂、电镀、喷砂等。
3. 添加合金元素：通过添加一定量的合金元素，如钼、铬、钛等，可以提高球墨铸铁的硬度和强度，从而增加其表面的耐磨性和抗冲击性。
4. 加工工艺：采用适当的加工工艺，如磨削、抛光等，可以改
善球墨铸铁表面的光洁度和粗糙度，从而提高其表面的强度和耐磨性。
综上所述，球墨铸铁表面强度提高的方法有很多种，具体选择哪种方法需要根据具体情况进行综合考虑，以达到最佳效果。
- 1 -。
常用表面处理,热处理中日对照表
日文中文
レイデント
硬質クロムめっき硬铬
無電解ニッケル
无电解镀镍亜鉛めっき加工処理镀锌
ユニクロ蓝锌
クロメート彩锌
黒色クロメート黑锌
ニッケルめっき电解镀镍装飾クロムめっき
装饰铬
アルマイト加工処理氧化
硬質アルマイト
硬质氧化黒染加工処理发黑
リューブライト加工処理磷酸盐处理鉄鋼の表面に結晶性のリン酸皮膜を生成させ、錆を防ぐ処理のことです。
他の呼び方：パーカーライジング（日本パーカーの製品名）、リン酸塩処理
金属表面处理方法
バフ研磨加工処理抛光
ナシジ加工処理喷砂ナシジ、ブ
ラスト、シ
ョット掛け
、ショット
ブラスト、
梨地処理、
サンドブラ
スト、SB
、ブラスト
掛け、艶消
し処理JIS Z
0310
対応英語：shot brast , blasting
日文中文焼入れ淬火焼き戻し回火焼き鈍し退火焼きならし正火チッカ(浸炭）渗氮
热处理
リューブ、パーカー、パーカーライジング、りん酸マンガン、リン酸マンガン、燐酸マンガン、りん酸Mn、リン酸Mｎ、燐酸Mn、パーカーリューブライト、 Lb
JIS H 0400
対応英語：
phosphat ing , phosphat ing treatmen t,luberite。
金属材料、表面处理及热处理概述
2．钢在加热时的转变 在热处理工艺中，钢的加热目的是为了获得奥氏体，奥氏体是钢在 高温状态时的组织，其强度及硬度高，塑性良好，晶粒的大小、成分及 其均匀化程度，对钢冷却后的组织和性能有重要影响。因此，钢在加热 时，为了得到细小均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和保温时 间，以求在冷却后获得高性能的组织。 3．钢在冷却时的转变 冷却是热处理的关键工序，成分相同的钢经加热获得奥氏体组织后， 以不同的速度冷却时，将获得不同的力学性能，见表2-1。
镀镍的作用：镍可以提高钢的机械性能，增加钢的强度、韧 性、耐热性，增加钢的防腐蚀、抗酸性及其导磁性等。镍 还能够细化晶粒、提高钢的淬透性和增加钢的硬度。 此外，在钢的热加工中，镍又有防止铜对金属表面产生有 害影响之功能。
碳素钢
（2）中碳钢
（3）高碳钢
（碳含量0.25%-0.6%）
（碳含量0.6%-2.11%）
二、铸铁
铸铁中的碳主要以渗碳体和石墨两种形式存在，根据碳的存在 形式不同，铸铁可以分为下列几种：（1）白口铸铁 （2）灰铸铁碳 （3）麻口铸铁 根据铸铁中石墨形态不同，铸铁又可分为：灰铸铁中的石墨呈 片状；可锻铸铁中的石墨呈团絮状；球墨铸铁中的石墨呈球状，蠕 墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。
时效
操作方法：将钢件加热到80~200度，保温5~20小时或更长时间，然后随炉 取出在空气中冷却。 目的：1. 稳定钢件淬火后的组织，减小存放或使用期间的变形；2.减轻淬火 以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺寸。 应用要点：1. 适用于经淬火后的各钢种；2.常用于要求形状不再发生变化的 紧密工件，如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。
调质
操作方法：淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的 温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。 目的：1.改善切削加工性能，提高加工表面光洁程度；2.减小淬火时的变形 和开裂；3.获得良好的综合力学性能。 应用要点：1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢；2. 不 仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件， 如丝杠等的预先热处理，以减小变形。
第6章 金属热处理及表面处理技术
• （1）奥氏体形核 奥氏体晶核首先在铁素体相界面处形成。 • （2）奥氏体长大 形成的奥氏体晶核依靠铁、碳原子的扩散，
同时向铁素体和渗碳体两个方向长大，直至铁素体消失。 • （3）残余渗碳体溶解 在奥氏体形成过程中，铁素体首先消失，
残余的渗碳体随着加热和保温时间的延长，不断溶入奥氏体， 直到全部消失。 • （4）奥氏体成分的均匀化 刚形成的奥氏体，其中的碳浓度是 不均匀的，在原渗碳体处含碳量较高，而原铁素体处含碳量较 低，只有在继续加热保温过程中，通过碳原子的扩散，才能使 奥氏体中的含碳量趋于均匀，形成成分较为均匀的奥氏体。
第6章 金属热处理及 表面处理技术
6.1概述
• 随着科学技术和生产技术的发展，对钢铁材料的性能也提 出了越来越高的要求，改善钢材的性能，有两个主要途径：
一个是加入合金元素，调整钢的化学成分，即合金化的方 法；另一个则通过钢的热处理，调整钢材内部组织的方法。
• 所谓钢的热处理，就是通过加热、保温和冷却，使钢材内 部的组织结构发生变化，从而获得所需性能的一种工艺方 法。
• 从上述分析可以看出，零件加热后进行适当的保温是很有 必要的。其目的是：能使零件在保温过程中彻底完成相变； 为了得到成分较为均匀的奥氏体组织。
• 亚共析钢和共析钢的奥氏体化过程与共析钢相似，不同的 是，在室温下它们的平衡组织中除珠光体外，还有先共析 相存在，当它们被加热到Ac1以上时，首先是其中的珠光 体转变为奥氏体（这一过程与共析钢相同），而此时还有 先共析相（铁素体或渗碳体）存在，要得到单一的奥氏体， 必须提高加热温度，对亚共析钢来说，加热温度超过Ac3 后，先共析铁素体才逐渐转变为奥氏体；对过共析钢来说， 加热温度超过Arcm后，先共析渗碳体才会全部溶解到奥 氏体中去。因此，亚共析钢和过共析钢在上、下临界点之 间加热时，其组织应该是奥氏体和先共析相组成的两相组 织，这种加热方法称为两相区加热或“不完全奥氏体化”， 它常在过共析钢的加热中使用。
金属表面处理工艺及技术
四 喷涂的涂层厚度为几十微米至数毫米.
二．热喷涂的特点
一 工艺灵活,适用范围广.热喷涂施工对象可大可小,小的可 到一0mm内孔[线爆喷涂],大的可到桥梁、铁塔[火焰线材喷 涂或电孤喷涂],可在室内喷涂,也可在野外现场作业；可 整体喷涂,也可以局部喷涂.
低碳钢渗碳缓冷后的组织
五渗碳后的热处理 淬火+低温回火, 回火温度为一六0-一八0℃.淬火方法有： ⑴ 预冷淬火法 渗碳后预冷到略高于Ar一温度直接淬火.
渗碳后的热处理示意图
⑵一次淬火法：即渗碳缓冷后重新加热淬火. ⑶ 二次淬火法： 即渗碳缓冷后第一次加热为心部Ac三+三0-五0℃,细化心部；
金属表面处理工艺
一、表面热处理
一、表面淬火 表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情
况下,利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强 化零件表面的热处理方法.
火焰加热 感
应 加 热
表面淬火目的： 一 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; 二 心部在保持一定的强度、硬度的条件下,具有足够的塑
碳钢. 常用钢号为三八CrMoAl. ⑵氮化温度为五00-五七0℃ 氮化层厚度不超过0.六-0.七
mm.
井式气体氮化炉
⑶常用氮化方法 气体氮化法与离子氮化法. 气体氮化法与气体渗碳法类似,
渗剂为氨. 离子氮化法是在电场作用下,
使电离的氮离子高速冲击作为 阴极的工件.与气体氮化相比, 氮化时间短,氮化层脆性小.
第二次加热为Ac一+三0-五0℃,细化表层.
渗碳后的热处理示意图
常用方法是渗碳缓冷后,重新加热到Ac一+三0-五0℃淬火+低 温回火.此时组织为：
- 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)。
2-03常用表面处理及热处理
1.表面处理和热处理方法
a.通过表面处理提高表面层硬度,或在表面行成耐磨及耐蚀的合金或化合物,不改变原有物质性质,
但用另一表面取代原有表面.
b.以下为三种常见的表面涂覆方法:
1.热喷涂(熔射):将喷涂材料熔融,通过高速气流/火焰流/等离子焰流使其雾化,喷射在基体表面上
形成覆盖层.
. 3.
c.
常用淬火后最高硬度(表二)
备注:括号内数值为淬火后一般可达硬度2.金属表面层热处理及应用(硬度/耐磨)
3.
备注:金属表面处理防腐蚀另有发黑处理.。