钢的热处理工冷却艺 简述钢的普通热处理工艺

2020-03-30 21:21:41 来源：朵拉利品网

1, 简述钢的普通热处理工艺

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
1. 正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
2. 退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3. 固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4. 时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5.固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。
6. 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。
7. 淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
50CrVA弹簧钢880℃淬油金相组织
50CrVA弹簧钢880℃淬油金相组织
8. 回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9. 钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10. 调质处理（quenching and tempering）：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
11. 钎焊：用钎料将两种工件加热融化粘合在一起的热处理工艺。

2, 钢的热处理工艺由 三个阶段组成

钢的热处理由加热、保温、冷却三个阶段组成，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。
1、金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳（即钢铁零件表面碳含量降低），这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
2、加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
3、冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
工艺分类，金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
参考资料来源：搜狗百科-金属热处理工艺

3, 钢的热处理的表示方法有哪些？

钢的热处理是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却的方式来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工 艺方法。热处理的主要种类如下：
退火：把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为退火，常用的 退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火。
正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的 基本相同，但正火的冷却速度比退火冷却速度快，得到的组织较细，硬度、强度较退火高。
淬火：将钢加热到一定温度，经保温后快速在水（或油）中冷却的热处理方法称为淬火。它的目的是提高材料 的强度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有：单介质淬火法、双介质淬火法、分级悴火。常川淬火剂有水、油或 盐、碱的水溶液。
回火：将淬火后的钢重新加热到某一温度，并保温一段时间，然后以一定的方式冷却至室温，这种热处理方 法称为回火。回火是淬火的继续，经淬火的钢须进行回火处理.回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力 ，适当调整钢的强度和硬度，稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变。回火的种类有低温回火、中溢回 火和高温回火，其中“淬火十高温回火”也称“调质处理”，经调质处理的零件具有良好的综合力学性能。
表面淬火：通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度.不等到热量传到心部就立即冷却的热处理方法。常用 的方法有火焰加热表面淬火、感应加热表面悴火等。
化学热处理：钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温，改变表面的化学成分，从而改变表层性能 的热处理工艺。常见的方法有渗碳、渗氮、液体碳氮共渗等。

名词解释

淬火

淬火，金属和玻璃的一种热处理工艺。钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

退火

退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，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；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。

回火

将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

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