第14.3金属的热处理

热处理普通（整体）热处理表面热处理退火正火淬火回火表面物理热处理表面化学热处理感应加热表面淬火火焰加热表面淬火激光加热表面淬火等渗碳渗氮碳氮共渗渗金属等金属热处理分类金属热处理

金属热处理：是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。

金属热处理的意义：是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

金属热处理过程：包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。

1.退火

退火是将金属制件加热到高于或低于这种金属的临界温度，经保温一定时间，随后在炉中或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。退火的目的：

a.降低硬度，以利于切削加工；

b.细化晶粒，改善组织，提高机械性能；

c.消除内应力，为下一道热处理作好准备；

d.提高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔加工。退火的缺点：占用设备；生产率低。以黄铜为例，它的临界温度为600-650℃加热---保温----冷却（炉中缓慢冷却）2.正火

正火是将金属制件加热到高于或低于这种金属的临界温度，经保温一定时间，随后在空气中冷却，以获得更细组织的一种热处理工艺。正火的作用与退火相似，与退火不同之处是：

a.正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获得的组织更细。

b.正火后的强度、硬度较退火后的稍高，而塑性、韧性则稍低。

c.不占用设备；生产率高。正火加热---保温----冷却（空气中快速冷却）3.淬火

淬火是将金属制件加热到这种金属的临界温度以上30～50℃，经保温一定时间，随后在水或油中快速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺。淬火的目的：提高金属材料的强度和硬度，增加耐磨性。以黄铜为例，它的临界温度为600-650℃淬火温度在700摄氏度左右。加热---保温----冷却（水或油中快速冷却）淬火与不淬火的对比4.回火

回火是把淬火后的金属制件重新加热到某一温度，保温一段时间，然后置于空气或油中冷却的热处理工艺。回火的目的：为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低金属材料的淬性，使它具有一定的韧性。

根据加热温度的不同，回火可分为：低温回火（150-250℃）：消除材料内应力。中温回火（250-500℃）：获得较高的弹性。高温回火（500-600℃）：使材料获得较好的综合力学性能，即有较好的硬度，强度和韧性。

调质处理

淬火后再经高温回火（500-650℃）的热处理工艺，称为调质处理。一般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件，都要经过调质处理。热处理中的“四把火”热处理方式定义作用退火将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却。降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向使金属内部组织达到或接近平衡状态。正火将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却。正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。淬火将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。使钢件变硬，但同时变脆。回火将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却。调质淬火+回火获得具有较好综合机械性能的构件表面热处理和化学热处理一、表面淬火

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、火焰加热、电接触加热、激光加热等。表面热处理和化学热处理二、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、组织和性能的热处理工艺。