鋼的熱處理工藝流程

鋼在固定下采用適當(dāng)方式進(jìn)行加熱、保溫、并以一定的冷卻速度冷卻到室溫，改變鋼的組織從而改變其性能的一種工藝方法，稱為鋼的熱處理。

鋼的熱處理方式有以下幾種： （1）淬火。將鋼加熱到臨界點(diǎn)AC3或AC1以上某一溫度，保溫一定時(shí)間，使鋼的組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后以適當(dāng)速度冷卻（在水、油中冷卻）獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火的目的是大大提高鋼材的硬度。理論上，任何材料都可以進(jìn)行淬火處理，但實(shí)際上，如低碳鋼為了進(jìn)行淬火，其冷卻速度需達(dá)到2000℃／s，目前生產(chǎn)中尚無這樣的制冷劑可以達(dá)到如此高的冷卻速度，所以通常認(rèn)為低碳鋼不能進(jìn)行淬火處理。（2）退火。將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為退火。退火的目的是細(xì)化晶粒，使組織均勻化，降低硬度，提高塑性和消除內(nèi)應(yīng)力。（3）正火。將鋼加熱到臨界點(diǎn)AC3或ACcm以上30～50℃，保溫一定時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火能細(xì)化晶粒，提高鋼的沖擊韌度和綜合力學(xué)性能。（4）回火。將淬火鋼重新加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后在空氣或油中冷卻到室溫的熱處理工藝，稱為回火?；鼗鸬哪康氖欠€(wěn)定組織、穩(wěn)定零件在使用中的性能和尺寸；消除內(nèi)應(yīng)力；提高塑性和韌性。根據(jù)加熱溫度的不同，回火可分為高溫回火（400℃以上）、中溫回火（250～400℃）和低溫回火（150～250℃）。對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用高溫回火來消除結(jié)構(gòu)中的殘余焊接應(yīng)力。鋼經(jīng)淬火加高溫回火的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理后可得到強(qiáng)度、塑性、韌性都較好的綜合力學(xué)性能。

鋼的熱處理工藝流程有哪些

鋼的熱處理是指鋼的一種加工工藝，具體來說就是通過鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻的操作來改變其整體或表面組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能。

根據(jù)加熱溫度和冷卻速度的不同，一般將熱處理工藝分為退火、正火、淬火、回火和化學(xué)熱處理五種基本方式。

鋼的熱處理基本原理和工藝

45號(hào)鋼的淬火就是將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度，經(jīng)過保溫后置人各種不同的冷卻介質(zhì)中(V冷應(yīng)大于V臨)，以獲得馬氏體組織。

由于45號(hào)鋼的奧氏體穩(wěn)定性相對(duì)較差，因此為獲得高硬度的馬氏體組織需要對(duì)其加熱后快速進(jìn)行淬火冷卻。

鋼的熱處理的基本過程

根據(jù)工藝方法不同，鋼鐵的熱處理分為三大類。

一 整體熱處理（包括 退火， 正火，淬火，淬火+回火，調(diào)質(zhì)及其他）。

二 表面熱處理 （包括 表面淬火和回火等，）三 化學(xué)熱處理（包括 滲碳 ，滲氮，碳氮共滲，氮碳共滲，滲其他非金屬，滲金屬，多元共滲，溶滲）。所有熱處理都是有 加熱 保溫 冷卻三個(gè)階段組成的。

鋼的熱處理基本操作

熱處理是指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。

1、退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。

鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。

退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。

2、正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。

它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。

3、淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。

淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。

將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。

其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)性能。

回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。

高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。

4、時(shí)效處理為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。

對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。

5、表面淬火是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。

適用于中碳鋼。6、化學(xué)熱處理是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。

按照滲入元素的種類不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。7、滲碳滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。8、滲氮又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。

其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。

目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。9、氰化又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程。

它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。

滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。

它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。

生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。

鋼的常見熱處理工藝有哪些

熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu)，來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。常用的熱處理方法如下：

1．正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點(diǎn)AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝?！　?/p>

2．退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。　　

3．固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝?！　?/p>

4．時(shí)效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí)，其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。　　

5．固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型。　　

6．時(shí)效處理：在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫，使強(qiáng)化相沉淀析出，得以硬化，提高強(qiáng)度?！　?/p>

7．淬火：將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定的范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織　　

8．回火：將經(jīng)過淬火的工件加熱到臨界點(diǎn)AC1以下的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。　　

9．鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應(yīng)用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。　　10、離子滲氮在低于一個(gè)大氣壓的滲氮?dú)夥罩校霉ぜ帢O）和陽極之間的產(chǎn)生的輝光放電進(jìn)行滲氮的工藝稱為離子滲氮。其特點(diǎn)是：滲氮速度快；組織易控制，氮層脆性??；變形小；易保護(hù)，節(jié)約能源；污染少。　　11．調(diào)質(zhì)處理：一般習(xí)慣將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件，特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體組織，它的機(jī)械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優(yōu)。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩(wěn)定性和工件截面尺寸有關(guān)，一般在HB200—350之間。　　12．釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、熱處理技術(shù)也不斷地發(fā)展的越來越先進(jìn)，給工業(yè)企業(yè)也帶來了更大的便利，而傳統(tǒng)的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優(yōu)質(zhì)的金屬工件，而且在過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的浪費(fèi)現(xiàn)象，原材料利用不充分等等，而如今的離子滲氮爐在進(jìn)行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節(jié)約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發(fā)明。

鋼熱處理的基本過程

為了提高鋼材的使用性能，凡是采用兩種法子來解決：一是調(diào)整鋼的化學(xué)成份，出格是加進(jìn)某些合金元素，即采用合金化的方式，來使鋼材到達(dá)使用性能的要求；另外一種法子是進(jìn)行鋼的熱處置。由于鋼的性能不僅取決于它的化學(xué)成份，還取決于鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（金相組織）。

而熱處置正是影響鋼的組織的一種工藝。對(duì)鋼材進(jìn)行準(zhǔn)確地?zé)崽幹茫芴岣咪摬牡男阅?，使它能夠在各類分歧的條件下使用。事實(shí)上，盡年夜大都機(jī)械零部件都是經(jīng)過了熱處置這一工藝進(jìn)程的。所謂熱處置，就是經(jīng)由過程加熱、保溫、冷卻的操作方式，來改變鋼的內(nèi)部組織，以獲得預(yù)期的性能（如提高鋼的強(qiáng)度、硬度等）的一種工藝。鋼的熱處置年夜致可以分為普通熱處置和概況熱處置兩種基本類型。

普通熱處置的處置方式有：退火、正火、淬火和回火。

鋼的熱處理的一般過程

高速鋼的熱處理工藝較為復(fù)雜，必須經(jīng)過退火、淬火、回火等一系列過程。退火的目的是消除應(yīng)力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。退火溫度一般為860～880℃。淬火時(shí)由于它的導(dǎo)熱性差一般分兩階段進(jìn)行。先在800～850℃預(yù)熱(以免引起大的熱應(yīng)力)，然后迅速加 熱到淬火溫度1190～1290℃（不同牌號(hào)實(shí)際使用時(shí)溫度有區(qū)別），后油冷或空冷或充氣體冷卻。

工廠均采用鹽爐加熱，現(xiàn)真空爐使用也相當(dāng)廣泛。

淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。

為使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高硬度和耐磨性，一般要進(jìn)行2～3次回火，回火溫度560℃，每次保溫1小時(shí)。

鋼的熱處理工藝流程圖

常用的方法有

滲碳、滲氮、氰化等。

各自的作用是

1.滲碳:滲碳是碳原子滲入鋼件表面的過程。滲碳用于低碳鋼和低合金鋼(0.1~ 0.25%C。鋼件經(jīng)過滲碳淬火后具有較高的表面硬度(HRC60—65和耐磨性,而內(nèi)部仍保持較高的韌性

2.滲氮:滲氮是把氮原子滲入鋼件表面的過程。滲氮多于含鋁、鉻、鉬等元素的中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。滲氮可使鋼件表面得到比滲碳更好的硬度和耐磨性,特別是提高了鋼件的耐蝕性。

3.氰化:在鋼件表面同時(shí)滲入碳原子和氮原子的過程叫氰化。它的目的是為了

提高鋼件表面層的硬度和耐磨性,同時(shí)氰化又是提高疲勞強(qiáng)度極限最有效的方法,特別是對(duì)中、小型零件,如齒輪,小軸最適宜。氰化還適用于碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼,也適合于高速鋼等切削工具。

鋼的熱處理的工藝過程

鋼的熱處理的主要方式有：退火，淬火，回火，正火。同時(shí)還應(yīng)該包括滲碳在內(nèi)。。

退火的目的主要是為了切削加工和）內(nèi)應(yīng)力。淬火和回火的目的就是要有高硬的表面和消除內(nèi)應(yīng)力。

而有些構(gòu)件如齒輪傳動(dòng)，它要表面有很高的硬度，以達(dá)到耐磨，而心部要有較好的韌性，以抗擊傳動(dòng)中的沖擊力。

這樣，就產(chǎn)生了用低碳合金鋼做齒輪材料，將加工好的齒輪齒表進(jìn)行滲碳淬火，以達(dá)到人們的理想要求。