金属表面热处理

金属表面热处理

金属表面热处理是一种改变金属表面性能的工艺手段,它的作用是改变金属表面结构,并增加表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。一般来说,金属表面热处理包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理、热喷涂技术等多种处理方式,依据具体材料和处理要求选择合适的处理工艺。

炉火热处理是金属表面热处理的主要方式,它通过改变金属表面的物理化学性质而提高金属的耐磨损、抗腐蚀和抗摩擦能力,是改善金属性能的重要手段。一般采用炉火热处理的材料有铝及其合金,钢及其合金、铁及其合金、金及其合金、镍及其合金、铜及其合金等。炉火热处理的主要工艺流程主要包括调质、回火、正火、淬火、火焰淬火、减薄罩淬火、免疫热处理等等,依据具体处理要求选择有效的热处理工艺。

电阻热处理是金属表面一种有效的热处理,通过改变金属表面电性质,达到改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性的目的。电阻热处理通常应用于钢及其合金表面,和其他金属材料表面处理,具有处理简便,处理速度快,处理厚度大等优点,是提高金属表面性能的有效手段。

等离子热处理是一种高效的金属表面热处理方式,它可以在极短的时间内改变金属表面的结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。等离子热处理的主要应用范围包括钢、铝、镍、铜等金属材料的表面处理,它具有处理速度快,精度高,周期短,能耗低等特

点,是金属表面处理的一个有效的手段。

高频感应热处理是根据金属材料的导热性,以高频电磁场为媒介,将电能转换成热能,直接对金属表面进行热处理,以改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。通常高频感应热处理的材料包括钢及其合金,铁及其合金,铝及其合金,铜及其合金等材料。高频感应热处理是金属表面处理的有效手段,因为它具有处理简便,能源消耗低,质量可靠,生产率高等特点。

热喷涂技术是将各种金属、非金属材料以小颗粒状状态热喷射在金属材料表面上,以形成一层新的表面形貌和纳米层,达到改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性的目的。热喷涂技术的应用范围广泛,常用于各种金属材料的表面处理,如钢,铁,铝,镍,铜,锡,锌等等。热喷涂技术具有处理简便,处理速度快,处理厚度大等优点,是改善金属性能的有效手段。

金属表面热处理是提高金属性能的重要手段,不同的金属热处理方式有各自的优势,应用于不同的金属材料上,可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理,以满足用户的不同要求。

本文主要介绍了金属表面热处理的基本概念,以及其中常用的热处理方式及其特点,包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理和热喷涂技术等。通过不同的热处理方式,可以改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性,不同的金属热处理方式有各自的优势,应用于不同的金属材料上,可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理,满足用户的不同要求。

钢的五种热处理工艺

钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺: 1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油) 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 •钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能: 1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普 通淬火高2~3单位(HRC)。 2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬 层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。 对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ=(10~20)%D。较为合适,其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺

退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 •退火的目的 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,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。 •退火工艺的种类 ①均匀化退火(扩散退火) 均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却, 以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。 均匀化退火的加热温度一般为Ac3+(150~200℃),即1050~ 1150℃,保温时间一般为10~15h,以保证扩散充分进行,大道消除 或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高,时间长, 晶粒粗大,为此,扩散退火后再进行完全退火或正火,使组织重新细化。 ②完全退火 完全退火又称为重结晶退火,是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。 完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材,有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用 于过共析钢,因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上,在缓慢冷却 时,渗碳体会沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,导致材料脆性增大,给 最终热处理留下隐患。 完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+(30~50℃);合金钢为Ac3+(500~70℃);保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、 所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光 体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,随炉冷却到500℃左右出炉空 冷。 ③不完全退火 不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1~Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随 之缓慢冷却的退火工艺。 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和 降低硬度,加热温度为Ac1+(40~60)℃,保温后缓慢冷却。

(完整版)金属热处理知识点概括

(一)淬火--将钢加热到Ac 3或Ac 1 以上,保温一段时间,使之奥氏体化后,以 大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。 淬火目的:提高强度、硬度和耐磨性。结构钢通过淬火和高温回火后,可以获得较好的强度和塑韧性的配合;弹簧钢通过淬火和中温回火后,可以获得很高的弹性极限;工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后,可以获得高硬度和高耐磨性;对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。 表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。 单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中,使之连续冷却至室温(图9-1a线)。淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。 双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近M S 点,然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。 分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为M S 点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间,待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却,这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。 等温淬火与分级淬火的区别是:分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。。。根据等温温度不同,等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。 (二)回火--将淬火后的钢/铁,在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理 工艺。回火的目的:为了稳定组织,减小或消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,以满足不同工件的性能要求。 第一类回火脆性:①淬火钢在250~400℃回火后出现韧性降低的现象称为第一类回火脆性,又称为低温回火脆性。几乎所有工业用钢都在一定程度上具有这类回火脆件,而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。 第二类回火脆性:①指合金钢(含有Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金钢)淬火并在450~650℃回火后产生低韧性的现象,也称为高温回火脆性。。。。。回火后缓冷促进回火脆性,而快冷抑制回火脆性。 (三)正火--是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃,保温一段时间后,从 炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。 目的:——如果终锻温度比较高和锻造后冷却速度比较慢,会出现网状碳化物的缺陷。这种网状碳化物在球化退火时不易被消除,需要在球化退火前用正火工艺进行消除。 (四)退火——将钢加热到临界温度Ac1以上或以下温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(如 炉冷、坑冷、灰冷等)获得接近平衡组织的热处理工艺称为退火 退火作用——退火过程使组织由非平衡向平衡过度,它可以均匀钢的化学成分及组织,消除铸造偏析,细化晶粒;消除内应力,稳定工件尺寸,减小变形,防止开裂;降低硬度,提高切削加工性能,一般硬度的最佳切削范围为170~230HB;提高塑性,便于冷变形加工;消除淬火后的过热组织以便再进行重新淬火;脱氢,防止白点等。6.5.3 退火工艺的分类

金属材料热处理方法有几种

金属材料热处理方法有几种各有什么特点 金属材料热处理方法有退火、谇火及回火,渗碳、氮化及氰化等。 (1) 退火处理 退火处理按工艺温度条件的不同,可分为完全退火、低温退火和正火处理。 ①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中,指铁碳合金平衡图中Ac3,即临界温度)以上2030℃,保温一段时间后,随炉温缓冷到400500(,然后在空气中冷却。 完全退火适用于含碳量小于%的铸造、锻造和焊接件。目的是为了通过相变发生重结晶,使晶粒细化,减少或消除组织的不均匀性,适当降低硬度,改善切削加工性,提高材料的韧性和塑性,消除内应力。 ② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500600匸,然后经充分的保温后缓慢降温冷却。 低温退火(消除内应力退火)主要适用于铸件和焊接件,是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力,以防止零件在使用工作中变形。采用这种退火方法,钢材的结晶组织不发生变化。 ③ 正火是退火处理中的一种变态,它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中,而不是随炉缓慢降温冷却。正火处理后的晶粒比完全退火更细,增加了材料的强度和韧性,减少内应力,改善低碳钢的切削性能。 正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。正火时钢的加热温度为753900°C。 (2) 淬火及回火处理 淬火可分整体淬火和表面淬火,淬火后的钢一般都要进行回火。回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力,以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。钢材淬火后为了得到不同的硬度,回火温度可采用几种温度段。 ① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性,硬度在HRC5864范围内。适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。回火温度为150250匸。 ② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。适合于各种弹簧、锻模及耐冲击工具等。回火温度为350500",淬火后回火得到的钢材硬度为HRC 3545。 ③ 淬火后高温回火这种回火温度处理通常称之为调质处理。回火温度为500650℃,材料的硬度为HRC2535。 调质处理广泛应用在齿轮与轴的机械加工工艺中,以使零件在塑性、韧性和强度方面有较好的综合性能。 表面淬火是使零件的表面有较髙的硬度和耐磨性,而零件的内部(心部)有足够的塑性和韧性。如承受动载荷及摩擦条件下工作的齿轮、凸轮轴、曲轴颈等,均应进行表面淬火处理。 表面淬火用钢材的含碳量应大于35%,如45、40Cr、40Mn2 等钢材,都比较适合表面淬火。表面谇火的方法可分为表面火焰淬火和表面髙频淬火。 a. 表面火焰淬火是用高温的氧-乙块火焰,把零件表面加热到Ac3线以上

表面热处理分为哪几种【汇总】

表面热处理分为哪几种 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 把金属或合金加热到给定温度并保持一段时间,然后用选定的速度和方法使之冷却,以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺,被称为热处理。 热处理有退火,正火,淬火,回火等. 退火:将工件加热到临界点(Ac1或Ac3)以上某一温度,停留一定的时间(保温),然后进行缓慢冷却(同炉子一起冷却),这种操作过程叫做退火. 退火的目的: 1.降低硬度,便于工件易切削. 2.改善材料的组织及机械性能. 3.改善组织结构,为以后的淬火做好准备. 4.消除内应力. 5.得到细小的结晶. 正火:将工件加热到Ac3或Acm以上30-50℃,经保温后,从炉中取出放在空气中冷却的一种热处理操作.(正火的冷却速度要比退火快的多). 正火后其强度和硬度较退火的高一些,塑性稍低,使珠光体数量增加,改善组织保证得到较高的机械性能,由于在空气中冷却,生产率高. 淬火是将工件加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,经保温后急速冷却以获得马氏体组织(也有一定量的残余奥氏体),这种热处理操作称之为淬火.钢经过淬火后在性能上的突出特点是硬度很高而塑性很低. 淬火的目的: 1.增加钢制工件的硬度及耐磨性. 2.通过淬火和随后的中温或高温回火能使工件获得良好的综合性能. 回火:是将淬火后的工件加热到Ac1以下的

温度,保温一段时间,然后在水,油或空气中冷却下来.(回火是紧接着淬火以后进行的,回火有低温回火,中温回火和高温回火) 回火的目的:减少或消除工件在淬火时造成的内应力,提高塑性和韧性,以得到工件在使用时所要求的和可能达到的机械性能。 1. 对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却,以获得所需要的组织结构与性能的加工。 2. 热处理:是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。 3. 与热处理有关的名词解释 金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体(即晶体)。 合金:由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。 相:指金属或合金中化学成分相同、晶格结构相同,或原子聚集状态相同,并与其他部分之间有明确界面的独立均匀组成部分。

金属表面热处理

金属表面热处理 金属表面热处理是一种改变金属表面性能的工艺手段,它的作用是改变金属表面结构,并增加表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。一般来说,金属表面热处理包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理、热喷涂技术等多种处理方式,依据具体材料和处理要求选择合适的处理工艺。 炉火热处理是金属表面热处理的主要方式,它通过改变金属表面的物理化学性质而提高金属的耐磨损、抗腐蚀和抗摩擦能力,是改善金属性能的重要手段。一般采用炉火热处理的材料有铝及其合金,钢及其合金、铁及其合金、金及其合金、镍及其合金、铜及其合金等。炉火热处理的主要工艺流程主要包括调质、回火、正火、淬火、火焰淬火、减薄罩淬火、免疫热处理等等,依据具体处理要求选择有效的热处理工艺。 电阻热处理是金属表面一种有效的热处理,通过改变金属表面电性质,达到改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性的目的。电阻热处理通常应用于钢及其合金表面,和其他金属材料表面处理,具有处理简便,处理速度快,处理厚度大等优点,是提高金属表面性能的有效手段。 等离子热处理是一种高效的金属表面热处理方式,它可以在极短的时间内改变金属表面的结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。等离子热处理的主要应用范围包括钢、铝、镍、铜等金属材料的表面处理,它具有处理速度快,精度高,周期短,能耗低等特

点,是金属表面处理的一个有效的手段。 高频感应热处理是根据金属材料的导热性,以高频电磁场为媒介,将电能转换成热能,直接对金属表面进行热处理,以改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性。通常高频感应热处理的材料包括钢及其合金,铁及其合金,铝及其合金,铜及其合金等材料。高频感应热处理是金属表面处理的有效手段,因为它具有处理简便,能源消耗低,质量可靠,生产率高等特点。 热喷涂技术是将各种金属、非金属材料以小颗粒状状态热喷射在金属材料表面上,以形成一层新的表面形貌和纳米层,达到改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性的目的。热喷涂技术的应用范围广泛,常用于各种金属材料的表面处理,如钢,铁,铝,镍,铜,锡,锌等等。热喷涂技术具有处理简便,处理速度快,处理厚度大等优点,是改善金属性能的有效手段。 金属表面热处理是提高金属性能的重要手段,不同的金属热处理方式有各自的优势,应用于不同的金属材料上,可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理,以满足用户的不同要求。 本文主要介绍了金属表面热处理的基本概念,以及其中常用的热处理方式及其特点,包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理和热喷涂技术等。通过不同的热处理方式,可以改变金属表面结构,提高表面硬度,抗摩擦性,抗腐蚀性和耐磨性,不同的金属热处理方式有各自的优势,应用于不同的金属材料上,可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理,满足用户的不同要求。

金属热处理及表面处理工艺

一、热处理工艺简解 1、退火 操作方法:将钢件加热到Ac3+30~50°C或Acl+30~50°C或Acl以下的温度(能够查阅有关材料)后,通常随炉温缓慢冷却。 意图:1.下降硬度,进步塑性,改进切削加工与压力加工功能;2.细化晶粒,改进力学功能,为下一步工序做准备:3.消除冷、热加工所发生的内应力。 运用关键:1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料;2.通常在毛坯状况进行退火。 2、正火 操作方法:将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50"C,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。 意图:1.下降硬度,进步塑性,改进切削加工与压力加工功能:2.细化晶粒,改进力学功能,为下步工序做准备:3.消除冷、热加工所发生的内应力。 运用关键:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件,也可作为最终热处理。关于通常中、高合金钢,空冷可致使彻底或部分淬火,因而不能作为最终热处理工序。 3、淬火 操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Acl以上,保温-段吋刻,然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。 意图:淬火通常是为了得到高硬度的马氏体安排,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单-•均匀的奥氏体安排,以进步耐磨性和耐蚀性。 运用关键:1.通常用于含碳量大于百分Z零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但一起会构成很大的内应力,下降钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。 4、回火 操作方法:将淬火后的钢件从头加热到Acl以下某■温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。 意图:1.下降或消除淬火后的内应力,削减工件的变形和开裂;2.调整硬度,进步塑性和耐性,取得作业所需求的力学功能;3.安稳工件尺度。 运用关键:1.坚持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火;在坚持必定韧度的条件下进步钢的弹性和屈从强度时用中温回火:以坚持高的冲击韧度和塑性为主,又有满足的强度时用高温回火:2.通常钢尽量防止在230-280 °C >不锈钢在400~450°C 之间回火,因为这时会发生一次回火脆性。5、调质 操作方法:淬火后高温回火称调质,行将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720°C的温度下进行回火。 意图:1•改进切削加工功能,进步加工外表光洁程度:2.减小淬火时的变形和开裂; 3.取得杰出的归纳力学功能。 运用关键:1.适用于淬透性较高的合金布局钢、合金东西钢和高速钢;2.不只能够作为各种较为

金属热处理的方法

调质热处理指的是金属热处理的方法。 将金属在固态范围内通过一定方式的加热、保温和冷却处理程序,使金属的性能和显微组织获得改善或改变,这种工艺方法称为热处理。根据热处理的目的不同,有不同的热处理方法,主要可分为下述几种: (1)退火(代号Th):在退火热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右,其显微组织将发生相变或部分相变,例如钢被加热到此温度时,珠光体将转变为奥氏体。然后保温一段时间,再缓慢冷却(一般为随炉冷却)至室温出炉,这整个过程称为退火处理。退火的目的是清除热加工时产生的内应力,使金属的显微组织均匀化(得到近似平衡的组织),改善机械性能(例如降低硬度,提高塑性、韧性和强度等),改善切削加工性能等等。视退火处理工艺的不同,可分为普通退火、双重退火、扩散退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多种退火工艺方式。 (2)正火(代号Z):在热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上200~600℃左右,使显微组织全部变成均匀的奥氏体(例如钢在此温度时,铁素体完全转变为奥氏体,或者二次渗碳体完全溶解于奥氏体),保温一段时间,然后置于空气中自然冷却(包括吹风冷却和堆放自然冷却,或者单件在无风空气中自然冷却等多种方法),这整个过程称为正火处理。正火是退火的一种特殊形式,由于其冷却速度比退火快,能得到较细的晶粒和均匀的组织,使金属的强度和硬度有所提高,具有较好的综合机械性能。 (3)淬火(代号C):在热处理炉内,将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右,使显微组织全部转变成均匀的奥氏体,保温一段时间,然后快速冷却(冷却介质包括水、油、盐水、碱水等等),获得马氏体组织,可显着提高金属的强度、硬度和耐磨性等等。淬火时的快速冷却导致的急剧组织转变会产生较大的内应力,并使脆性增大,因此必须随后及时进行回火处理或时效处理,以获得高强度与高韧性相配合的性能,一般较少仅仅采用淬火处理的工艺。视淬火处理的对象和目的不同,淬火处理可分为普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等温淬火、分级淬火、光亮淬火、高频淬火等多种淬火工艺方式。 (4)表面淬火:这是淬火处理中的一种特殊方式,它是利用例如火焰加热法、高频感应加热法、工频感应加热法、电接触加热法、电解液加热法等多种加热方式,使金属的表面快速加热到临界温度以上,在热量还未来得及传入金属内部之前就迅速加以冷却(即淬火处理),这样可以达到将金属表面淬硬到一定深度(形成有一定深度的淬硬层),而金属内部仍保持原组织,满足外硬内韧的使用需要。表面淬火的加热速度快、温度高,金属内外温差大,加上冷却速度快,因此内应力很大,容易产生裂纹,这是必须注意的。 (5)回火(代号H):将已淬火的金属重新加热到临界温度以下的某一温度(视此温度的不同而有高温回火、中温回火和低温回火之分),保温一段时间,然后在空气中或油中冷却,这整个过程称为回火处理。回火处理的目的是降低淬火处理引起的脆性和消除内应力,稳定金属零件的几何尺寸和获得所需要的机械性能。 金属材料淬火后如果不及时回火,则往往容易造成工件开裂(硬度很高然而脆性很大)和变形较大。但是,如果回火温度选择不当,在某些温度区域回火时会发生回火脆性(回火处理后韧性反而下降),这是必须注意的。 在实际应用中,常把淬火+高温回火统称为调质处理(代号T)。 (6)化学热处理:把金属放入化学介质中进行加热时,某些化学元素的原子将借助高温发生原子扩散,渗入到金属表面层,改变了金属表面层的化学成分,使金属表面层具备特定的组织和性能,这种方法称为化学热处理。化学热处理的方法主要有: 渗碳-向金属表面层渗入碳原子,用以提高金属表面层的含碳量,从而提高金属表面层的硬

金属表面化学热处理

第三节金属表面化学热处理 1、什么叫金属表面化学热处理? 表面热处理 是指仅对零部件表层加热、冷却,从而改变表层组织和性能而不改变成分的一种工艺,是最基本、应用最广泛的材料表面改性技术之一。 金属表面化学热处理是利用元素扩散性能,使合金元素渗入金属表层的一种热处理工艺。 2、工艺过程 首先将工件置于含有渗入元素的活性介质中加热到一定温度,使活性介质通过分解并释放出欲渗入元素的活性原子、活性原子被表面吸附并溶入表面、溶入表面的原子向金属表层扩散渗入形成一定厚度的扩散层,从而改变表层的成分、组织和性能。 3、化学热处理的基本过程 化学热处理包括三个基本过程,即①化学渗剂分解为活性原子或离子的分解过程;②活性原子或离子被钢件表面吸收和固溶的吸收过程;③被渗元素原子不断向内部扩散的扩散过程。 4、金属表面化学热处理的特点? 和表面淬火不同,化学热处理后的工件表面不仅有组织的变化,而且也有化学成分的变化。 5、金属表面化学热处理的目的? 一、提高金属表面的强度、硬度和耐磨性。如渗氮、渗硼等. 渗氮硬度可达 950HV~~1200HV,渗硼硬度可达1400HV~~2000HV.常用的硬度单位有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等. 什么叫渗氮? 渗氮,就是把工件置于含有氮原子的介质中加热到一定温度,保温一段时间后,在工件表面形成一层坚硬的渗氮层。说白了就是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层。 二、提高材料疲劳强度。如渗氮、渗硼、渗铬。 三、使金属表面具有良好的抗粘着、抗咬合的能力和降低摩擦系数。如渗硫等。 四、提高金属表面的耐蚀性。如渗氮、渗铝等。 5、金属表面化学热处理的性能? 化学热处理后的钢件表面可以获得比表面淬火所具有的更高的硬度、耐磨性和疲劳强度;心部在具有塑性和韧性的同时,还可获得较高的强度。 6、化学热处理的种类 i.固体法。(粉末填充法、膏剂涂覆法、电热旋流法、覆盖层扩散法) ii.液体法(包括盐浴法、电解盐浴法、水溶液电解法等) iii.气体法(固体气体法、间接气体法、流动粒子炉法) iv.等离子法。 7、渗硼 什么叫渗硼?渗硼的原理 在高温下,供硼剂硼砂与介质中SiC发生反应。 渗硼层的的性能 一、渗硼层的硬度很高。 二、在盐酸、硫酸、磷酸和碱中具有良好的耐蚀性,但不耐硝酸。 三、热硬性高,在800摄氏度时仍能保持高的硬度。

金属材料的热处理方法和作用

金属材料的热处理方法和作用 金属材料的热处理是一种重要的材料改性方法,通过控制金属材料的温度、时间、冷却速度等参数,使材料的性能得到优化和改善。热处理方法可以分为热加工和热处理两种,其中热加工主要是通过变形工艺改变材料的组织和性能,而热处理则是通过对金属材料的加热和冷却使其在晶体结构、硬度、强度、延展性等方面发生改变,下面我们详细介绍一下热处理方法和作用。 一、火热处理 火热处理是把金属材料在空气中加热到一定温度并长时间保温,然后慢慢冷却到室温,这种方法适用于工艺比较简单的金属材料。 1. 退火 退火是一种常见的火热处理方法,目的是使金属材料的组织均匀化,消除内部应力,提高材料的韧性和塑性,使材料易于加工和变形。退火方法可以分为全退火、球化退火、固溶退火和环境保护退火等几种类型。 2. 普通热处理 普通热处理是一种将金属材料加热到一定温度,然后快速冷却来调整材料的组织和性能的方法,这种方法一般适用于合金材料。普通热处理方法分为淬火、马氏体淬火和調质等几种类型。

二、物理处理 物理处理是通过控制材料的晶体结构来调整材料的机械性能和化学性能。 1. 冷加工 冷加工是通过金属材料进行冷变形来改变其组织和性能的方法,这种方法可以使材料变得更加坚硬和可靠。冷加工处理方法包括定向冷变形和轧制等几种类型。 2. 回火 回火是通过加热冷加工后的金属材料来调整其硬度和韧性,以适应特定的使用环境和要求。回火方法可以分为高温回火、低温回火和多次回火等几种类型。 三、化学处理 化学处理是一种通过改变金属材料的化学成分来调整其性能和特性的方法。 1. 氮化 氮化是一种在材料表面加入氮原子的处理方法,这种方法可以使材料表面硬度和作用强度增加,从而使材料更具抗磨损和抗腐蚀性能。 2. 碳化 碳化是一种在金属表面加入碳原子的处理方法,这种方法可以使材料表面硬度和强度增加,从而增加材料的耐磨性和抗氧化性能。

钢的表面化学热处理知识详解

钢的表面化学热处理知识详解 钢的表面化学热处理将金属工件放入含有某种活性原子的化学介质中,通过加热使介质中的原子扩散渗入工件一定深度的表层,改变其化学成分和组织并获得与心部不同性能的热处理工艺叫做化学热处理。 和表面淬火不同,化学热处理后的工件表面不仅有组织的变化,而且也有化学成分的变化。可以说,钢的化学热处理即是改变钢的表层化学成分和性能的一种热处理工艺。化学热处理后的钢件表面可以获得比表面淬火所具有的更高的硬度、耐磨性和疲劳强度;心部在具有良好的塑性和韧性的同时,还可获得较高的强度。通过适当的化学热处理还可使钢件表层具有减摩、耐腐蚀等特殊性能。渗层的组织类型有固溶体、化合物。 一、化学热处理种类 化学热处理种类很多,根据渗入元素的不同,可分为渗碳、渗氮(氮化)、碳、氮共渗、多元共渗、渗硼、渗金属(如铝)等等。 化学热处理方法如下: (1)气体法:应用最广 (2)液体法:熔融液体,热浸锌 (3)固体法:粉末、膏剂,渗硼 (4)等离子法:低真空中辉光放电产生的离子轰击表面 化学热处理三个基本过程:

(1)介质的分解:形成活性原子; (2)表面吸收和溶解:形成固溶体或化合物; (3)原子扩散:形成一定的扩散层。 二、钢的渗碳 将低碳钢件放入渗碳介质中,在900~950℃加热保温,使活性碳原子渗入钢件表面并获得高碳渗层的工艺方法叫做渗碳。齿轮、凸轮、活塞、轴类等许多重要的机器零件经过渗碳及随后的淬火并低温回火后,可以获得很高的表面硬度、耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。而心部仍保持低碳,具有良好的塑性和韧性。因此,渗碳可使同一材料制作的机器零件兼有高碳钢和低碳钢的性能。从而使这些零件既能承受磨损和较高的表面接触应力,同时又能承受弯曲应力及冲击负荷的作用。它增加钢件表层的含碳量和形成一定的碳浓度梯度,将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层。

金属热处理常用方式

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—900ºC)以上 30—50ºC,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 20~30ºC,经过保温以后,缓慢 冷却至500℃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500~650ºC,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 40~60ºC,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—400ºC,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 (2一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

表面热处理

表面热处理 表面热处理分类 表面淬火:只改变表层的组织而不改变表层的化学成分。 包括火焰加热表面淬火、高中频加热表面淬火、接触电加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光电 子束加热表面淬火等; 化学热处理:既改变表层化学成分又改变表层组织。 包括渗碳、氮化、氰化、渗硼、渗金属等。 表面涂覆技术: 复习: 1、钢的普通热处理包括哪些工艺? 正火、退火、淬火和回火,统称“四把火”。 2、什么是调质?调质处理后钢的组织和性能怎样? 淬火后高温回火的复合热处理工艺称调质。 调质后的组织为回火索氏体,具有综合力学性能。 3、什么是钢的淬透性? 钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力,是钢的固有属性。 截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺 栓、拉杆、锻模、锤杆等工件,要求截面机 械性能均匀,应选用淬透性好的钢。 表面:硬度高,耐磨 心部:硬度低,韧性高 在生产中,有很多零件要求表面和心部具有不同的性能,一般是表面硬度高,有较高的耐磨性和 疲劳强度;而心部要求有较好的塑性和韧性。 仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理, 也叫表面淬火。 化学热处理:是将钢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面,改变其化学成分和组织,达到改进表面性能,满足技术要求的热处理过程。

按照实现方式,表面淬火可分为: 感应加热表面淬火 火焰加热表面淬火 激光加热表面淬火 感应加热表面淬火原理: 感应线圈中通以交流电时,即在其内部和周围产生一与 电流相同频率的交变磁场。若把工件置于磁场中,则在 工件内部产生感应电流,并由于电阻的作用而被加热。 由于交流电的集肤效应,靠近工件表面的电流密度大, 而中心几乎为零。工件表面温度快速升高到相变点以上, 而心部温度仍在相变点以下。感应加热后,采用水、乳 化液或聚乙烯醇水溶液喷射淬火,淬火后进行180-200℃ 低温回火,以降低淬火应力,并保持高硬度和高耐磨性。 名称频率(HZ)淬硬深度(mm) 适用零件 高频感应加热100~1000K 0.2~2 中小型,如小模数齿轮,直径较小 的圆柱型零件 中频感应加热500~10000 2~8 中大型,如直径较大的轴,大中等 模数的齿轮 工频感应加热50 10~15 以上大型零件,如直径大于300mm 的轧辊及轴类零件 1、一般用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。用于齿轮、轴类零件的表面硬化,提高耐磨性 2、为零件心部的性能,感应加热淬火的预备热处理常采用正火或调质。 3、感应加热淬火零件的加工工艺路线为: 下料-----锻造-----调质或正火------切削加工-----感应加热淬火+低温回火-----精加工-----检验 4、高频感应加热时,钢的奥氏体化是在较大的过热度(Ac3以上80℃~150℃)进行的, 因此晶核多, 且不易长大,组织细小。 5、表面层淬得马氏体后, 由于体积膨胀在工件表面层造成较大的残余压应力, 显著提高工件的疲劳强度。 6、因加热速度快,没有保温时间,工件的氧化脱碳少。另外,由于内部未加热,工件的淬火变形也小。 7、加热温度和淬硬层厚度(从表面到半马氏体区的距离)容易控制,便于实现机械化和自动化。 8、工艺设备较贵,维修调整困难,对于形状复杂的零件的感应器不易制造 火焰加热表面淬火 火焰加热表面淬火是用乙炔-氧或煤气-氧等火焰加热工件表面,进行淬火。 火焰加热表面淬火和高频感应加热表面淬火相比,具有设备简单,成本低等优点。但生产率低,零件表面存在不同程度的过热,质量控制也比较困难。因此主要适用于单件、小批量生产及大型零件(如大型齿轮、轴、轧辊等)的表面淬火。

金属表面处理及热处理加工与表面处理的区别

金属表面处理及热处理加工与表面处理的区别 一、金属表面处理的概念及作用 1. 金属表面处理是指对金属材料表面进行加工、修饰,以改善其表面 性能、保护和美化的一种工艺。它是金属加工中不可缺少的环节之一,能够提高金属零件的使用寿命、使用性能和外观质量。 2. 金属表面处理的作用主要包括防腐、防锈、提高表面硬度、改善耐 磨性、改善电化学性能等。通过表面处理,可以使金属零件在使用过 程中具有更好的耐磨、耐蚀和耐高温性能,从而延长其使用寿命。 二、热处理加工的概念及作用 1. 热处理加工是指通过对金属材料进行加热、保温和冷却等工艺过程,以改变其组织结构和性能的一种加工方法。热处理加工能够提高金属 材料的硬度、强度、韧性和耐磨性,从而提高材料的使用性能。 2. 热处理加工的作用主要包括改善金属材料的力学性能、提高耐热性 和耐磨性、消除材料内部应力和变形等。通过热处理,可以实现对金 属材料的精密控制,使其具有更加优质的力学性能和使用寿命。 三、金属表面处理与热处理加工的区别

1. 目的不同:金属表面处理主要是为了改善表面性能,如耐腐蚀、耐 磨等;而热处理加工旨在改善整体材料的力学性能,如硬度、强度等。 2. 方法不同:金属表面处理多采用化学处理、机械加工等方式,以在 表面形成一层保护膜或改变表面状态;而热处理加工则通过加热、保 温和冷却等工艺过程改变材料的组织结构和性能。 3. 范围不同:金属表面处理更偏向于表面的零部件加工和改良;热处 理加工则涉及到整体材料的加工和性能提升。 四、个人观点及总结 在金属加工领域,金属表面处理和热处理加工都扮演着十分重要的角色。金属表面处理能够改善金属零件的表面性能,从而提高其使用寿 命和稳定性;而热处理加工则能够提升整体材料的力学性能,使其在 各种特殊条件下都能够保持优质的性能特性。两者相辅相成,为金属 加工领域的高质量发展提供了重要支撑。 在以后的工程实践中,我会更加注重金属材料的综合加工处理,同时 加强对金属表面处理和热处理加工的深入学习和实践应用,以提高自 己在金属加工领域的专业技能和水平。

金属热处理原理与工艺

金属热处理原理与工艺 金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。这种 方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。金属热处理可以改 善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而满足不同的工业应 用需求。 金属热处理的原理 金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。当金属材料受到 热加工时,温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加,晶粒之间的间距变大,这使得金属的塑 性和韧性增加。而当金属材料受到冷加工时(如锻造、轧制),由于冷加工过程中金属材 料处于冷却状态,因此晶粒不会发生明显的变形,而是保持原来的晶粒组织。这种组织结 构会使金属变得更加硬而脆,但相应的韧性和延展性会降低。 金属热处理的工艺 金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。根据不同的处理效果,这些步骤的 温度和时间可以做出相应的调整。以下是几种常见的金属热处理方法: 1. 灭火处理:灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。这种 处理可以改变金属的组织结构,从而提高其硬度和强度。灭火处理通常适用于需要较高硬 度和强度的金属制品。 2. 固溶处理:固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温,使固态的金属中的 固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其 韧性和延展性。固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。 3. 时效处理:时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温,然后迅速冷却后再进 行再加热保温的过程。这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物,从而提 高金属的强度和硬度。时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。 4. 钝化处理:钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后,在空气或氧化性环境中,使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。 金属热处理是一种重要的金属加工工艺,可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速 率等参数来实现不同的处理效果,以满足不同的工业应用需求。 除了上述几种常见的金属热处理方法,还有一些其他的方法也被广泛应用于不同的金 属制品中。以下是其中一些方法:

热处理在表面处理中的作用

热处理在表面处理中的作用 热处理是一种常用的金属材料加工方法,在表面处理领域中起着重 要的作用。通过在一定温度范围内对金属材料进行加热、保温和冷却 的过程,热处理可以调整金属的结构和性能,以满足不同应用需求。 本文将探讨热处理在表面处理中的作用,并介绍常见的热处理方法及 其应用。 一、硬化处理 硬化是一种热处理方法,通过加热金属到适当温度,然后迅速冷却 以增加材料的硬度。硬化处理可以在金属表面形成致密的薄层,提高 材料的耐磨性和抗腐蚀性。硬化处理常用于钢材制品的生产,如汽车 零部件、刀具和轴承等。通过硬化处理,这些制品可以具备更好的使 用寿命和性能。 二、淬火处理 淬火是一种通过快速冷却来改善金属材料硬度和强度的热处理方法。淬火主要适用于碳钢和合金钢等材料。淬火过程中,将金属加热到临 界温度,并迅速浸入冷却介质中,如油、水或盐水等。这样可以使金 属快速冷却,形成马氏体或贝氏体组织,从而提高材料的硬度和抗拉 强度。淬火处理常用于制造刀具、钢轨和汽车传动零部件等领域。 三、回火处理 回火是淬火后进行的一种热处理方法,目的是通过对已淬火材料进 行加热和保温,消除淬火应力,减轻脆性并提高韧性。回火也可以调

整材料的硬度和强度,使其达到应用要求。回火温度和时间的选择根据具体的材料和要求而定。回火处理通常应用于制造刀具、弹簧和螺栓等产品。 四、时效处理 时效处理是一种针对合金材料的热处理方法。通过加热材料到一定温度并保持一定时间,再进行适当的冷却,可以改变合金材料的组织结构和性能。时效处理主要用于铝合金和镁合金等材料。时效处理可以提高合金的强度和耐磨性,增加材料的抗拉和抗腐蚀性能。这些特性使时效处理广泛应用于航天、汽车和船舶等重要领域。 五、表面渗碳处理 表面渗碳是一种常用的表面处理方法,通过加热含有充足碳源的金属材料,使碳原子渗入材料的表面,形成一定深度的高碳化层。表面渗碳可以提高材料的硬度和耐磨性,改善材料的表面质量。表面渗碳常用于制造传动齿轮、轴承和机械零件等。通过表面渗碳处理,这些制品可以具备更好的耐用性和使用寿命。 六、气体浸渗处理 气体浸渗是一种将金属材料置于气体环境中进行的热处理方法。通过在高温下将金属暴露在含有活性气体的环境中,可以使气体中的原子渗透到材料表面,改变材料的化学组成和性质。气体浸渗可以改善材料的抗腐蚀性、高温性能和电导率等特性。这种处理方法常用于制造电子元器件、电池和高纯金属制品等领域。

金属热处理

金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件)在固态范围内,通过一定的加热,保温和冷却,使金属或合金的内部组织发生变化,从而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程的总称。一、退火 (一)、概念: 把钢加热到适当温度(一般Ac1以上),保温一定的时间,然 后缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。 (二)、目的: 1、降低硬度,以利于切削加工; 2、提高钢的塑性和韧性,以便于冷变形加工; 3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷; 4、细化晶粒,改善钢中碳化物的形态及分布,为最终热处理做好组织准备; 5、消除内应力,以减少变形和防止开裂。 二、淬火 (一)、概念: 将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速进行冷却,以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。 (二)、目的: 1、提高工件的硬度和耐磨性; 2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性; 3、获得特殊的物理化学性能(磁性、耐蚀性、耐热性等)。 三、回火 (一)、概念: 将工件加热到钢的A1以下某一温度,保温一段时间,然后进行冷却(一般冷至室温)的热处理工艺。 (二)、目的: 1、使工件获得所要求的力学性能;

2、减少或消除残余应力; 3、稳定工件的组织和尺寸。 (三)、分类: 1、低温回火(150~250℃),如渗碳和碳氮共渗件,低合金超高强 度钢等; 2、中温回火(300~450℃),如各种弹簧钢等; 3、高温回火(500~650℃),如螺栓、轴等。 四、正火 (一)、概念: 将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度,保温一定时间,使奥氏体均匀化,然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。 (二)、目的: 1、碳含量小于%的钢件常用正火代替退火,这样既节约能源, 又提高生产效率; 2、力学性能要求不高的零件,可用正火作为最终处理; 3、对于过共析钢若有网状碳化物存在,必须进行正火处理,消除 网状碳化物,再进行球化退火; 4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力; 5、细化晶粒,均匀组织。 五、深冷处理 高碳合金工具钢和经渗碳或碳氮共渗的结构钢零件,为提高其硬度和耐磨性,或为保证其尺寸的稳定性,将淬火后已冷到室温的工件继续深冷至零下温度,使淬火后保留下来的残余奥氏体继续向马体转变的工艺。一般情况下,冷处理的温度达到-60~-80℃即可满足要求。六、淬透性与淬硬性 (一)、淬硬性: 钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。主要取决于淬火马氏体的碳含量,碳含量越高,钢的淬硬性越好。淬硬性与钢中合金元素的含量关系不大。

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