金属热处理常用方式.docx

金属热处理常用方式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，然后缓慢冷却到室温① 降低钢的硬度，提 高塑性，以利于切削 加工及冷变形加工② 细化晶粒，均匀钢 的组织，改善钢的性 能及为以后的热处 理作准备③ 消除钢中的内应 力防止零件加工后 变形及开裂退火类 别（1）完全退火将钢件加热到临界温度（不同钢 材临界温度也不同，一般是 710-750 ^，个别合金钢的临界 温度可达800—900°C）以上 30—50°C，保温一定时间，然后 随炉缓慢冷却（或埋在沙中冷却）细化晶粒，均匀组 织，降低硬度，充分 消除内应力完全退 火适用于含碳量（质 量分数）在O. 8%以 下的锻件或铸钢件（2）球化退火将钢件加热到临界温度以上 20〜30°C，经过保温以后，缓慢 冷却至500°C以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善 切削性能，并为以后 淬火作好准备，以减 少淬火后变形和开 裂，球化退火适用于 含碳量（质量分数） 大于O. 8%的碳素 钢和合金工具钢（3）去应力退火将钢件加热到500〜650°C，保温 一定时间，然后缓慢冷却（一般 采用随炉冷却）消除钢件焊接和冷 校直时产生的内应 力，消除精密零件切 削加工时产生的内 应力，以防止以后加 工和用过程中发生 变形去应力退火适用于 各种铸件、锻件、焊 接件和冷挤压件等2.正火将钢件加热到临界温度以上 40〜60°C，保温一定时间，然后 在空气中冷却① 改善组织结构和 切削加工性能② 对机械性能要求 不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3.淬火将钢件加热到淬火温度，保温一 段时间，然后在水、盐水或油(个 别材料在空气中)中急速冷却① 使钢件获得较高 的硬度和耐磨性② 使钢件在回火以 后得到某种特殊性 能，如较高的强度、 弹性和韧性等淬火类 别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保 温以后，在一种淬火剂中冷却 单液淬火只适用于形状比较简 单，技术要求不太高的碳素钢及 合金钢件。

淬火时，对于直径或 厚度大于5〜8mm的碳素钢件， 选用盐水或水冷却；合金钢件选 用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保 温以后，先在水中快速冷却至 300—400°C，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰 喷射到零件表面，使零件迅速加 热到淬火温度，然后立即用水向 零件表面喷射，火焰表面淬火适 用于单件或小批生产、表面要求 硬而耐磨，并能承受冲击载荷的 大型中碳钢和中碳合金钢件，如 曲轴、齿轮和导轨等(4)表面感应淬 火将钢件放在感应器中，感应器在 一定频率的交流电的作用下产 生磁场，钢件在磁场作用下产生 感应电流，使钢件表面迅速加热 (2 — lOmin)到淬火温度，这时立 即将水喷射到钢件表面经表面感应淬火的零件，表面硬 而耐磨，而心部保持着较好的强 度和韧性表面感应淬火适用于中碳钢和 中等含碳量的合金钢件4.回火将淬火后的钢件加热到临界温 度以下，保温一段时间，然后在 空气或油中冷却回火是紧接着淬火以后进行的， 也是热处理的最后一道工序①获得所需的力学 性能在通常情况 下，零件淬火后的强 度和硬度有很大提 高，但塑性和韧性却 有明显降低，而零件的实际工作条件要 求有良好的强度和 韧性。

选择适当的回 火温度进行回火后， 可以获得所需的力 学性能② 稳定组织，稳定尺 寸③ 消除内应力(1)低温回火将淬硬的钢件加热到150-50°C, 并在这个温度保温一定时间，然 后在空气中冷却，低温回火多用 于切削刀具、量具、模具、滚动 轴承和渗碳零件等消除钢件因淬火而 产生的内应力类 别(1)中温回火将淬火的钢件加热到350〜 450%，经保温一段时间冷却下 来,一般用于各类弹簧及热冲模 等零件使钢件获得较高的 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〜 650°C，经过保温以后冷却，主要 用于要求高强度、高韧性的重要 结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、 齿轮和连杆等使钢件获得较好的 综合力学性能，即较 高的强度和韧性及 足够的硬度，消除钢 件因淬火而产生的 内应力5.调质将淬火后的钢件进行高温 (500〜600° C)回火多用于重要的 结构零件，如轴类、齿轮、连杆 等调质一般是在粗加工之后进 行的细化晶粒，使钢件获 得较高韧性和足够 的强度，使其具有良 好的综合力学性能6.时 效 处 理(1)人工时效将经过淬火的钢件加热到100〜 160 °C，经过长时间的保温，随 后冷却消除内应力，减少零 件变形，稳定尺寸， 对精度要求较高的 零件更为重要(2)自然时效将铸件放在露天；钢件(如长轴、 丝杠等)放在海水中或长期悬吊 或轻轻敲打 要经自然时效的零 件，最好先进行粗加工7.化学热处理将钢件放到含有某些活性原子 (如碳、氮、铬等)的化学介质中， 通过加热、保温、冷却等方法， 使介质中的某些原子渗入到钢 件的表层，从而达到改变钢件表 层的化学成分，使钢件表层具有 某种特殊的性能化(1)钢渗的碳将碳原子渗入钢件表层使表面具有高的硬学 热 八、、 处 理常用于耐磨并受冲击的零件，如： 轮、齿轮、轴、活塞销等度(HRC60〜65)和 耐磨性，而中心仍保 持高的韧性(2)钢渗的氮将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件提高钢件表层的硬 度、耐磨性、 耐蚀性类 别(3)钢的氰化将碳和氮原子同时渗人到钢件 表层适用于低碳钢、中碳钢或合 金钢零件，也可用于高速钢刀具提高钢件表层的硬度和耐磨性8.发黑将金属零件放在很浓的碱和氧 化剂溶液中加热氧化，使金属零 件表面生成一层带有磁性的四 氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低 碳合金工具钢由于材料和其他因素的影响，发 黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑 色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6〜O. 8pm防锈、增加金属表面 美观和光泽，消除淬 火过程中的应力。