12条热处理的工艺介绍和运用要点分析

1、退火

操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度（可查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。

意图：1.降低硬度，提高塑性，改进切削加工性能；2.细化晶粒，改进力学性能，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.适用于合金不锈钢、碳素结构钢、合金结构钢、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℃，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

意图：1.降低硬度，提高塑性，改进切削加工性能；2.细化晶粒，改进力学性能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所产生的内应力。

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。关于需求不高的低碳的和中碳的碳素不锈钢及低合金钢件，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Ac1以上，保温一段时刻，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组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。

运用关键：1.普遍用于含碳量大于百分之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，但会产生很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的组织力学性能。

4、回火

操作方法：将淬火后的钢件从头加热到Ac1以下某一温度，经保温后，在空气或油、热水、水中冷却。

意图：1.降低或消除淬火后的内应力，防止工件变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和耐性，取得工件所需求的力学性能；3.稳定工件尺度。

运用关键：1.为保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧性的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保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.通常钢尽量避免在230~280℃、不锈钢在400~450℃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，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℃的温度下进行回火。

意图：1.改进切削加工性能，提高加工外表光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂；3.取得杰出的组织力学性能。

运用关键：1.适用于淬透性较高的合金不锈钢、合金结构钢和高速钢；2. 不只能够作为各种较为重要工序的最终热处理，并且还能够作为某些精密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。

6、时效

操作方法：将钢件加热到80~200℃，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。

意图：1. 稳定钢件淬火后的组织，减小时效或长时间的变形；2.减小淬火以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺度。

运用关键：1. 适用于经淬火后的各钢种；2.常用于需求形状不再发生变化的精密工件，如精密丝杠、床身机箱等。

7、冷处理

操作方法：将淬火后的钢件，在低温介质（如干冰、液氮）中冷却到－60～－80℃或更低，温度均匀后取出均温到室温。

意图：1．使淬火钢件内的剩余奥氏体悉数或大部转换为马氏体，然后提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限；2．稳定钢的组织，以保持钢件的形状和尺度。

运用关键：1．钢件淬火后应当即进行冷处理，然后再经低温回火，以消除低温冷却时的内应力；2．冷处理首要适用于合金钢制的精密刀具、量具和精密零件。

8、火焰加热外表淬火

操作方法：用氧－乙炔混合气体焚烧的火焰，喷射到钢件外表上，疾速加热，当到达淬火温度后当即喷水冷却。

意图：提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍保持一定的韧性。

运用关键：1．多用于中碳钢制件，通常淬透层深度为2～6mm；2．适用于单件或小批量生产的大型工件和需求部分淬火的工件。

9、感应加热外表淬火

操作方法：将钢件放入感应器中，使钢件表层发生感应电流，在极短的时刻内加热到淬火温度，然后喷水冷却。

意图：提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持一定的韧性。

运用关键：1．多用于中碳钢和中碳合金不锈钢制件；2．因为趋夫效应，高频感应淬火淬透层通常为1～2mm，中频淬火通常为3～5mm，高频淬火通常大于10mm。

10、渗碳

操作方法：将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950℃并保温，使钢件便面取得必定浓度和深度的渗碳层。

意图：提高钢件外表硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持一定的韧性。

运用关键：1．用于含碳量为0．15％～0．25％的低碳钢和低合金钢制件，通常渗碳层深度为0．5～2．5mm；2．渗碳后有必要进行淬火，使外表得到所需的马氏体，以达到渗碳的意图。

11、氮化

操作方法：利用在500～600℃时氨气分化出来的活性氮原子，使钢件外表富含氮原子，构成氮化层。

意图：提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。

运用关键：多用于富含铝、铬、钼等合金元素的中碳合金不锈钢，以及碳钢和铸铁，通常氮化层深度为0.025～0.8mm。

12、氮碳共渗

操作方法：向钢件外表一起渗碳和渗氮。

意图：提高钢件外表的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀性能。

运用关键：（1）多用于低碳钢、低合金不锈钢以及结构钢制件，通常氮化层深0.02～3mm；（2）氮化后还要淬火和低温回火。