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1、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
2、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，把钢加热到度，保温一段时间，缓慢冷却至度下，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，把钢加热到度，保温一段时间，随炉缓冷到度以下，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
3、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760780）,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。淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。4.回火钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到
4、室温的热处理工艺称为回火。淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。A 低温回火降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性B 中温回火；提高弹性，强度C 高温回火；淬火钢件在高于500的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。淬火+
5、高温回火称为调质处理。招聘(广告)热处理基本知识和材料选用改善钢的性能，有两个主要途径：一是调整钢的化学成分，加入合金元素，即合金化的办法；另一是对钢实施热处理。这两者之间有着极为密切，相辅相成的关系，这里只介绍“钢的热处理”。一、 钢的热处理的一般概念热处理是一种重要的金属加工工艺，在机械制造工业中已被广泛应用。钢经过正确的热处理，可提高使用性能，改善工艺性能，达到充分发挥材料性能潜力，提高产品质量，延长使用寿命，提高经济效益的目的。据初步统计，在机床制造中，约60%70%零件要经过热处理；在汽车、拖拉机制造中需要热处理的零件多达70%80%；至于减速器齿轮箱的齿轮和工模具及滚动轴承，则要1
6、00%进行热处理。总之，重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。所谓钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却三个基本过程， 温以改变钢的内部组织结构，从而获得 度 所需性能的一种加工工艺。为简明表 明表示热处理的基本工艺过程，通常 用温度-时间坐标绘出热处理工艺曲线，如图1所示，曲线表示钢件在加热 时间升温阶段，曲线表示钢件加热到规 图1 热处理工艺曲线示意图定温度后处于保温阶段，曲线表示钢件保温结束后进行淬火冷却。钢热处理的最基本类型可根据加热和冷却方法不同，大致分类如下： 退火 正火 普通热处理- 淬火 回火 火焰加热热处理类型 - 表面淬火- 感应加热 表面热处理- 渗碳 化学热
7、处理- - 渗氮 碳氮共渗 控制气氛热处理 其他热处理- 真空热处理 形变热处理热处理可以是机械零件加工制造工艺中的一个中间工序，如改善锻、轧、铸毛坯组织的退火或正火，齿轮箱体消除焊接应力退火和降低工件硬度改善切削加工性能的退火等。也可以是使机械零件性能达到规定技术指标的最终工序，如经淬火加高温回火，使机械零件获得极为良好综合力学性能，例如渗碳齿轮的整个加工工序是：锻造-退火-粗加工-探伤-正火-精加工-渗碳、淬火、回火-喷丸-（磨齿）。由此可见，热处理同其他工艺过程密切，在机械零件加工制造过程中具有十分重要的地位和作用。二、 普通热处理1、钢的退火和正火1.1 钢的退火和正火的定义和目的退火
8、是一般是将钢件加热到临界温度以上适当温度，保温适当时间后缓慢冷却，以获得接近平衡的珠光体组织的热处理工艺。图2为GCr15钢等温球化退火典型工艺。 温 780810 度 炉冷 710720 36 4 6 炉冷 600出炉空冷 时间（h） 图2 GCr15钢等温球化退火典型工艺正火也是将钢件加热到临界温度以上适当温度，保温适当时间后以较快冷却速度冷却（通常为空气中冷却），以获得珠光体类型组织的热处理工艺。图3为20CrMnTi正火工艺。 温 920950 度 650 23 空冷 1.5 时间 (h) 图3 20CrMnTi正火工艺 由退火和正火的热处理工艺可知，正火的冷却速度比退火快，所以相同钢
9、材正火比退火（主要指完全退火）后获得的珠光体组织较细，钢的强度与韧性、硬度也较高。退火和正火是应用非常广泛的热处理，在机器零件或工模具等工件的加工制造过程中，退火和正火经常作为预先热处理工序。机器零件的毛坯一般是轧材、锻件、铸件或焊接件等，毛坯料内部常出现各种组织缺陷，如组织不均匀性、晶粒粗大、成分偏析、带状组织等，这些缺陷不仅影响以后各种冷热加工的进行，还会降低零件的最终性能。所以退火和正火用于毛坯的预先热处理，可以达到以下目的：1.1.1 消除或改善毛坯料的各种组织缺陷。1.1.2 获得最有利于切削加工的组织与硬度。1.1.3 改善组织中相的形态与分布,细化晶粒,为最终热处理(淬火回火)作
10、好组织上准备。1.1.4 消除或降低内应力，以防后继工序加工后变形或开裂倾响。退火和正火经常作为预先热处理工序外，在一些普通铸钢件、焊接件、以及某些不重要的热加工工件上，还作为最终热处理工序，以改善组织，稳定尺寸。1.2 退火和正火的正确选用 在生产上对退火和正火工艺的选用，应根据钢种、前后连接的冷、热加工工艺、以及最终零件使用条件等来进行。根据钢中含碳量不同，一般按如下原则选用：1.2.1 低碳钢（0.25%C） 这类钢主要应解决塑性过高造成粘刀而不易切削加工的问题，故采用正火为宜。通过正火使组织均匀，硬度适当提高而易于切削。例如对渗碳钢，用正火消除锻造缺陷及提高切削加工性能。1.2.2 中
11、碳钢（0.25%0.55%C） 这类钢一般采用正火，其中含碳量0.25%0.35%的钢，正火后其硬度接近于最佳切削加工硬度。对含碳量较高的钢，硬度虽稍高（200HBS），但由于正火生产率高，成本低，操作简便，仍采用正火，只有对合金元素含量较高的钢，因正火后硬度过高，使切削加工困难，才采用完全退火。1.2.3 高碳钢（0.55%C） 这类钢一般采用退火最为适宜，因为含碳量较高，正火后硬度太高，不利于切削加工，而退火后的硬度正好适宜于切削加工。此外，这类钢多在淬火、回火状态下使用，因此一般工序安排是以退火降低硬度，然后进行切削加工，最终进行淬火、回火。当钢中含有较多合金元素时，上述原则就不适用（由
12、于合金元素强烈地改变了过冷奥氏体连续冷却转变曲线），例如低碳合金钢18Cr2Ni4WA没有珠光体转变，即使在极缓慢的冷却速度下退火，也不可能得到珠光体类型组织。一般需用高温回火来降低硬度，以便切削加工。2、钢的淬火 钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要，也是用途最广泛的工序。淬火可以显著提高钢的强度和硬度。为了消除淬火钢的残余应力，得到不同强度，硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。所以淬火和回火又是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。淬火、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。2.1 淬火的定义和目的把钢加热到奥氏体化温度，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，这种热处理操作称为淬火。钢件淬火后获得马氏体或下贝氏体组织。图4为渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺。 温 830 度 油
