項目二常見熱處理

1、項目二項目二 常見熱處理常見熱處理一、熱處理概述一、熱處理概述 1、定義、定義熱處理是將鋼在固態(tài)下采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和熱處理是將鋼在固態(tài)下采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需組織和性能的工藝。冷卻，以獲得所需組織和性能的工藝。2、目的、目的（1）提高零件的使用性能，充分發(fā)揮鋼材的潛力，延長）提高零件的使用性能，充分發(fā)揮鋼材的潛力，延長零件的使用壽命。零件的使用壽命。（2）改善工件的工藝性能，提高加工質量，減小刀具磨）改善工件的工藝性能，提高加工質量，減小刀具磨損。損。3、分類、分類普通熱處理（如退火、正火、淬火、回火等）和表面熱處普通熱處理（如退火、正火、淬火、回火等）和表

2、面熱處理（如表面淬火、化學熱處理等）兩大類。理（如表面淬火、化學熱處理等）兩大類。二、普通熱處理二、普通熱處理1、退火、退火(1)定義：退火是將鋼加熱到一定溫度保溫后，隨爐緩慢冷定義：退火是將鋼加熱到一定溫度保溫后，隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝。卻的熱處理工藝。(2)目的：降低硬度，以利于切削加工；提高塑性和韌性，目的：降低硬度，以利于切削加工；提高塑性和韌性，以利于冷變形加工；細化或均勻組織；消除鋼中的殘余內以利于冷變形加工；細化或均勻組織；消除鋼中的殘余內應力，防止變形和開裂。應力，防止變形和開裂。(3)方法方法1）完全退火）完全退火2）球化退火）球化退火3）去應力退火）去應力退火 1）完全退

3、火）完全退火完全退火又稱重結晶退火，一般簡稱為退火，完全退火又稱重結晶退火，一般簡稱為退火，它是將鋼件或鋼材加熱至它是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上以上2030，保溫，保溫足夠長時間，使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，足夠長時間，使組織完全奧氏體化后緩慢冷卻，以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結構。鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的最終熱處理，或作為一般常作為一些不重工件的最終熱處理，或作為某些工件的預先熱處理。某些

4、工件的預先熱處理。不完全退火是將鋼加熱至不完全退火是將鋼加熱至Ac1Ac3(亞共析鋼亞共析鋼)或或Ac1ACcm(過共析鋼過共析鋼)之間，經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近之間，經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。于平衡組織的熱處理工藝。 2） 球化退火球化退火 球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具、量具、模具所用的鋼種）。鋼（如制造刃具、量具、模具所用的鋼種）。其主要目的在于其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性降低硬度，改善切削加工性，并，并為以后淬火作好準備。為以后淬火作好準備。 3）去應力退火）去應力退火去應力退火又稱低溫退火（或

5、高溫回去應力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來消除鑄件，鍛件，火），這種退火主要用來消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應力。如焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除，將會引起鋼件在一定果這些應力不予消除，將會引起鋼件在一定時間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生時間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。變形或裂紋。 應用實例：齒輪退火應用實例：齒輪退火2、正火、正火（1）定義：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫適當時間，）定義：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫適當時間，出爐后在出爐后在空氣空氣中冷卻的熱處理方式稱為正火。中冷卻的熱處理方式稱為正火。（2）

6、適用于：碳素鋼和合金元素含量不高的合金鋼）適用于：碳素鋼和合金元素含量不高的合金鋼（3）目的）目的1）細化組織，用于低碳鋼，可提高硬度，改善切削加工）細化組織，用于低碳鋼，可提高硬度，改善切削加工性；性；2）用于中碳鋼和性能要求不高的零件，可代替調質處理。）用于中碳鋼和性能要求不高的零件，可代替調質處理。3）用于高碳鋼，消除的網(wǎng)狀碳化物，為球化退火做組織）用于高碳鋼，消除的網(wǎng)狀碳化物，為球化退火做組織準備。準備。3、淬火、淬火（1）定義：將鋼加熱到臨界溫度以上保溫一段時間，然）定義：將鋼加熱到臨界溫度以上保溫一段時間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷后很快放入淬火劑中，使其

7、溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度冷卻，而獲得馬氏體為主的不平衡組織的熱卻速度的速度冷卻，而獲得馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。處理方法。（2）目的：獲得馬氏體組織，提高鋼的強度、硬度和耐）目的：獲得馬氏體組織，提高鋼的強度、硬度和耐磨性。磨性。（3）常用冷卻介質：水、油、鹽水、堿水等。）常用冷卻介質：水、油、鹽水、堿水等。（4）淬火冷卻方法：單液淬火、雙介質淬火、分級淬火、）淬火冷卻方法：單液淬火、雙介質淬火、分級淬火、等溫淬火。等溫淬火。（5）淬火缺陷：氧化與脫碳、過熱與過燒、變形與開裂、）淬火缺陷：氧化與脫碳、過熱與過燒、變形與開裂、硬度不足與軟點。硬度不足與軟點。4、回火、回火

8、（1）定義：回火是將淬火鋼加熱到臨界溫度以）定義：回火是將淬火鋼加熱到臨界溫度以下某一溫度，保溫一段時間，然后空冷至室溫的下某一溫度，保溫一段時間，然后空冷至室溫的熱處理工藝。熱處理工藝。（2）目的：減少或消除淬火應力，防止工件變）目的：減少或消除淬火應力，防止工件變形與開裂，穩(wěn)定工件尺寸及獲得工件所需的組織形與開裂，穩(wěn)定工件尺寸及獲得工件所需的組織和性能。和性能?；鼗鸹鼗鸱N類種類回火回火溫度溫度組織組織性能性能應用應用低溫低溫回火回火150250回火馬回火馬氏體氏體高硬度、高硬度、高耐磨高耐磨性性刃具、量具、冷模具、刃具、量具、冷模具、滾動軸承、滲碳件和表滾動軸承、滲碳件和表面淬火件等面淬火

9、件等中溫中溫回火回火350500回火托回火托氏體氏體高彈性高彈性極限和極限和屈服強屈服強度度各種彈簧和模具等各種彈簧和模具等高溫高溫回火回火500650回火索回火索氏體氏體較好的較好的綜合力綜合力學性能學性能軸、齒輪、連桿、高強軸、齒輪、連桿、高強度螺栓等度螺栓等（3）回火的分類及其應用）回火的分類及其應用調質：調質：1、調質通常指淬火、調質通常指淬火+高溫回火，以獲得回高溫回火，以獲得回火索氏體的熱處理工藝。火索氏體的熱處理工藝。 2、方法也就是先淬火，淬火后在、方法也就是先淬火，淬火后在500650進行回火即可。進行回火即可。3、調質的主要目的是得到強度、塑性都比、調質的主要目的是得到強度

10、、塑性都比較好的綜合機械性能。較好的綜合機械性能。 三、表面熱處理三、表面熱處理1、定義、定義表面熱處理是僅對工件表層進行熱處理以表面熱處理是僅對工件表層進行熱處理以改變其組織和性能的工藝方法。改變其組織和性能的工藝方法。2、主要方法、主要方法表面淬火和化學熱處理表面淬火和化學熱處理（1）表面淬火）表面淬火1）定義）定義 表面淬火是將鋼件的表面層淬透到一定的深度，表面淬火是將鋼件的表面層淬透到一定的深度，而心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方而心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時通過快速加熱，使工件表面很法。表面淬火時通過快速加熱，使工件表面很快達到淬火的溫度，在熱量來不及傳

11、到工件心快達到淬火的溫度，在熱量來不及傳到工件心部就立即冷卻，實現(xiàn)局部淬火。部就立即冷卻，實現(xiàn)局部淬火。2）特點）特點表面淬火不改變工件表層的成分，只改變表層表面淬火不改變工件表層的成分，只改變表層的組織，其心部組織不發(fā)生變化。的組織，其心部組織不發(fā)生變化。3）方法：感應加熱和火焰加熱表面淬火）方法：感應加熱和火焰加熱表面淬火火焰淬火火焰淬火感應加熱表面淬火感應加熱表面淬火4)表面淬火用途表面淬火用途用于工件表層要求具有高強度、硬度、耐磨性及用于工件表層要求具有高強度、硬度、耐磨性及疲勞強度，而心部要具有足夠的塑性和韌性的工疲勞強度，而心部要具有足夠的塑性和韌性的工件。如：汽車、拖拉機、機床和

12、工程機械中的齒件。如：汽車、拖拉機、機床和工程機械中的齒輪、軸類；高碳鋼、低合金鋼制造的工具和量具；輪、軸類；高碳鋼、低合金鋼制造的工具和量具；鑄鐵冷軋輥及大模數(shù)齒輪等。鑄鐵冷軋輥及大模數(shù)齒輪等。鑄鐵冷軋輥鑄鐵冷軋輥（2）化學熱處理）化學熱處理1）定義）定義將工件置于一定的活性介質中保溫，使一種將工件置于一定的活性介質中保溫，使一種或幾種元素滲入工件表層，改變其化學成分，或幾種元素滲入工件表層，改變其化學成分，從而使工件獲得所需組織和性能的熱處理工從而使工件獲得所需組織和性能的熱處理工藝。藝。2）目的）目的使工件表面強化和改善工件表面的物理、化使工件表面強化和改善工件表面的物理、化學性能。學性

13、能。3）化學熱處理方法）化學熱處理方法常用的方法有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等。常用的方法有滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等。滲碳：使碳原子滲入工作表層的工藝方法?？煞譃闅鉂B碳：使碳原子滲入工作表層的工藝方法?？煞譃闅怏w滲碳、液體滲碳和固體滲碳。工件經(jīng)體滲碳、液體滲碳和固體滲碳。工件經(jīng)滲碳后經(jīng)淬火、滲碳后經(jīng)淬火、低溫回火低溫回火，表層具有高硬度和高耐磨性，心部具有較高，表層具有高硬度和高耐磨性，心部具有較高的韌性。的韌性。滲氮：將氮原子滲入工件表層的過程。目的是提高工滲氮：將氮原子滲入工件表層的過程。目的是提高工件表層硬度、耐磨性、疲勞強度、熱硬性和耐蝕性。常件表層硬度、耐磨性、疲勞強度、熱硬性和耐蝕性。常用的滲氮方法有氣體滲氮、液體滲氮及離子滲氮等。主用的滲氮方法有氣體滲氮、液體滲氮及離子滲氮等。主要用于要求具有高耐磨性和高精