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钢铁材料的一般热处理

名称

热处理过程

热处理目的

1．退 火

将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后慢慢冷却到室温

①降低钢的硬度，提高塑性，有利于切割和冷变形

②细化晶粒，均匀钢结构，提高钢的性能，为以后的热处理做准备

③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形开裂

退

火

类

别

(1)完全退火

将钢加热到临界温度(不同钢的临界温度也不同，一般为710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800-900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉慢慢冷却(或埋在沙子里冷却)

细化晶粒，组织均匀，硬度降低，内应力完全消除，碳含量(质量分数)完全退火O8%以下的锻件或铸钢件

(2)球化退火

将钢加热到20~临界温度在30以上oC，保温后，慢慢冷却到500℃以下

为了减少淬火后的变形和开裂，降低钢的硬度，提高切削性能，为以后的淬火做好准备。碳含量(质量分数)大于球化退火O8%碳钢和合金工具钢

(3)应力退火

将钢加热到500~6500oC，保温一定时间，然后慢慢冷却(一般随炉冷却)

消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切割加工过程中产生的内应力，防止未来加工和使用过程中的变形

适用于各种铸件、锻件、焊接件、冷挤压件等

2．正火

将钢加热到40~临界温度在60以上oC，时间在空气中，然后在空气中冷却

①提高组织结构和切削性能

②对于机械性能要求低的零件，常用正火作为更终热处理

③消除内应力

3． 淬火

将钢件加热至淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油（空气中的个别材料）中快速冷却

①使钢件获得更高的硬度和耐磨性

②回火后，钢具有高强度、弹性、韧性等特殊性能

淬

火

类

别

(1)单液淬火

将钢加热到淬火温度，绝缘后在淬火剂中冷却

单液淬火仅适用于碳钢和合金钢件，形状简单，技术要求低。淬火时，直径或厚度大于5~8mm碳钢零件用盐水或水冷却；合金钢零件用油冷却

(2)双液淬火

将钢件加热到淬火温度后，在水中快速冷却至300-400oC，然后在移动油中冷却

(3)火焰表面淬火

将乙炔和氧混合燃烧的火焰喷射到零件表面，快速加热到淬火温度，然后立即用水喷射到零件表面。 火焰表面淬火适用于曲轴、齿轮、导轨等大型中碳钢和中碳合金钢件。

(4)表面感应淬火

火

将钢放入传感器中，在一定频率的交流电作用下产生磁场，在磁场作用下产生传感电流，快速加热钢表面(21lOmin)在淬火温度下，立即将水喷到钢表面。

经表面感应淬火的零件表面坚硬耐磨，心部保持良好的强度和韧性。

表面感应淬火适用于中碳钢和中碳含量合金钢件

4．回火

将淬火钢加热到临界温度以下，保温一段时间，然后在空气或油中冷却

淬火后进行回火，也是热处理的更后一道工序

①获得所需的机械性能。一般来说，淬火后零件的强度和硬度大大提高，但塑性和韧性显著降低，零件的实际工作条件需要良好的强度和韧性。回火后选择合适的回火温度，以获得所需的力学性能

②组织稳定，尺寸稳定

③消除内应力

(1)低温回火

将硬钢加热到150-500oC,在这个温度下保温一段时间，然后在空气中冷却。低温回火主要用于切割工具、量具、模具、滚动轴承和渗碳部件

消除淬火引起的内应力

类

别

(1)中温回火

淬火钢件加热至3500~450%保温一段时间后冷却，一般用于各种弹簧、热冲模等零件

使钢具有较高的弹性、一定的韧性和硬度

(1)高温回火

将淬火后的钢件加热到500~650oC，保温后，主要用于主轴、曲轴、凸轮、齿轮、连杆等高强度、高韧性的重要结构部件

使钢具有良好的综合力学性能，即强度高、韧性强、硬度足够，消除淬火引起的内应力

5．调质

淬火钢件高温(5000)~600oC)回火主要用于轴、齿轮、连杆等重要结构部件，一般在粗加工后进行

细化晶粒，使钢具有较高的韧性和足够的强度，综合力学性能好

6．

时 效 处 理

(1)人工时效

将淬火钢件加热至1000~160℃，经过长时间的冷却 机械教授号：jixiejiaoshou

消除内应力，减少零件变形，稳定尺寸，对精度要求高的零件更为重要

(2)自然时效

将铸件放在露天；将钢件(如长轴、丝杠等)放入海水中或长时间悬挂或轻轻敲打 需要自然及时性的零件，更好先粗加工

7.化学热处理

将钢件放入含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中。)，介质中的一些原子通过加热、保温表面，从而改变钢表面的化学成分，使钢表面具有一定的特殊性能

化

学

热

处

理

(1)钢渗碳

碳原子渗入钢表面

常用于耐磨轴、活塞销等耐磨冲击零件

使表面硬度高(HRC60~65)和耐磨性，中心仍然保持高韧性

(2)钢渗氮

将氮原子渗入钢表面

常用于重

提高钢件表面的硬度和耐磨性

耐蚀性

类

别

(3)钢的氰化

低碳钢、中碳钢或合金钢零件同时渗入钢件表面，也可用于高速钢刀

提高钢件表面的硬度和耐磨性

8．发黑

在强碱和氧化剂溶液中加热和氧化金属零件，使金属零件表面产生磁性四氧化三铁膜，常用于低碳钢和低碳合金工具钢

由于材料等因素的影响，黑色薄膜颜色为蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等，厚度为0.6～O．8μm

防锈，增加金属表面的美观和光泽，消除淬火过程中的应力

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