金属热处理详解教案资料

1、金属热处理详解整体处理、表面热处理和化学热处理整体处理、表面热处理和化学热处理。 整体处理包括：整体处理包括： 退火、正火、淬火和回火退火、正火、淬火和回火等；等；本表要本表要熟记熟记！ 主要有表面淬火、渗碳和渗氮等工艺。主要有表面淬火、渗碳和渗氮等工艺。 钢加热和冷却时的钢加热和冷却时的温度变化曲线温度变化曲线见见图图3-23-2。 由图可见，要想使共析钢转变为奥氏体，必须由图可见，要想使共析钢转变为奥氏体，必须将钢加热到将钢加热到AcAc1 1以上；对于亚共析钢必须加热到以上；对于亚共析钢必须加热到AcAc3 3以上。以上。 否则，难以达到应有的热处理效果。否则，难以达到应有的热处理效果。

2、 一、退火一、退火 退火是将金属和合金加热到适当温度保温一退火是将金属和合金加热到适当温度保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺 按金属成分和性能要求的不同，退火可分为按金属成分和性能要求的不同，退火可分为: : 1. 1.完全退火完全退火 将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺。获得接近平衡状态组织的退火工艺。 器目的是通过完全重结晶细化晶粒，降低硬器目的是通过完全重结晶细化晶粒，降低硬度度, ,改善切削性能。多用于亚共析钢的铸、锻件。改善切削性能。多用于亚共析钢的铸、锻件。 2. 2.球化退

3、火球化退火 使钢件中碳化物球状化而进行的退火工艺。使钢件中碳化物球状化而进行的退火工艺。 球化退火主要用于过共析钢，目的是使网状球化退火主要用于过共析钢，目的是使网状渗碳体球状化，降低硬度、提高韧性，改善切削渗碳体球状化，降低硬度、提高韧性，改善切削性能，为淬火作组织准备。性能，为淬火作组织准备。 3. 3.去应力退火去应力退火 为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火。以及铸件内存在的残余应力而进行的退火。 主要用于消除主要用于消除用于消除铸件、锻件、焊接件用于消除铸件、锻件、焊接件和切削件的残余应力和切削件的残余应力。

4、 正火是将钢材或钢件加热到或正火是将钢材或钢件加热到或AcAccmcm以上以上30305050，保温适当的时间后，在静止空气中冷却的，保温适当的时间后，在静止空气中冷却的热处理工艺。热处理工艺。 把钢件加热到以上把钢件加热到以上100100150150的正火则称为的正火则称为高温正火高温正火。 与退火类似，冷却速度比退火快。钢件正火与退火类似，冷却速度比退火快。钢件正火后的强度和硬度比退火稍高，但消除残余应力不后的强度和硬度比退火稍高，但消除残余应力不彻底。又操作简便、生产率高，所以，正火常优彻底。又操作简便、生产率高，所以，正火常优先采用。低碳钢件可代替退火。先采用。低碳钢件可代替退火。 一

5、、一、 淬火淬火 淬火是将钢件加热到淬火是将钢件加热到 或或AcAc1 1以上某一温度，以上某一温度，保持一定时间，然后以适当的速度冷却获得保持一定时间，然后以适当的速度冷却获得马氏马氏体和体和（或）（或）贝氏体贝氏体组织的热处理工艺。组织的热处理工艺。 目的：提高钢件的硬度和耐磨性，淬火不目的：提高钢件的硬度和耐磨性，淬火不同回火，获得各种需要的性能，是强化钢的主要同回火，获得各种需要的性能，是强化钢的主要方法。方法。 淬火介质淬火介质：淬火冷却时所用的介质。：淬火冷却时所用的介质。 钢的种类不同，淬火介质不同，常用介质：钢的种类不同，淬火介质不同，常用介质：水、油。水、油。 水便宜，冷却能

6、力较强，碳素钢件用的多。水便宜，冷却能力较强，碳素钢件用的多。 油冷却能力较水低、成本高，但是，可以防油冷却能力较水低、成本高，但是，可以防止工件产生裂纹等缺陷，主要用于合金钢淬火的止工件产生裂纹等缺陷，主要用于合金钢淬火的场合。场合。 回火是钢件淬硬后，再加热至回火是钢件淬硬后，再加热至A Ac1c1以下的某以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。理工艺。 其目的是稳定组织，减少内应力，降低脆性，其目的是稳定组织，减少内应力，降低脆性，获得所需性能。获得所需性能。 下表为常见的回火方法及其应用。下表为常见的回火方法及其应用。回火方法

7、 加热温度 （） 力学性能 特点应用范围 硬度 （HRC）低温低温回火回火150250 高硬度、耐高硬度、耐磨性磨性刃具、量具、刃具、量具、冷冲模等冷冲模等5865中温中温回火回火350500高弹性、高弹性、韧性韧性弹簧、钢丝绳弹簧、钢丝绳等等3550高温高温回火回火500650良好的综合良好的综合力学性能力学性能连杆、齿轮及连杆、齿轮及轴类轴类2030 一、表面淬火一、表面淬火 表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。 目的：为了获得高硬度的表面层和有利的残目的：为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布，提高工件的硬度和耐磨性。余应力分布，提高工件的硬度和耐磨性。 表面淬火加热的方法很多，如感应加热、火表面淬火加热的方法很多，如感应加热、火焰加热、电接触加热、激光加热等。焰加热、电接触加热、激光加热等。 二、化学热处理二、化学热处理 化学热处理是将金属和合金工件置于一定化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。的热处