常用熱處理工藝

1、JEFFERY常用熱處理工藝積極參與！共同進(jìn)步！發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋！JEFFERY 鋼的熱處理就是通過(guò)加熱、保溫、冷卻的方法改變鋼的組織結(jié)構(gòu)以獲得工件所要求性能的一種加工技術(shù)。一、根據(jù)加熱、冷卻方式及獲得的組織和性能的不同，鋼的熱處理工藝可分為普通熱處理、表面熱處理及形變處理。二、根據(jù)處理零件在整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中位置和作用的不同，可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。如退火和正火屬于預(yù)備熱處理，但對(duì)性能要求不高的零件，也可作為最終熱處理。鋼的常用熱處理JEFFERY鋼的常用熱處理工藝1、退火： 5、調(diào)質(zhì)：2、正火： 6、表面處理：3、淬火：4、回火 7、深冷處理： +3 + + +3溫度/Fe-C相圖J

2、EFFERYvABCD以上-液相區(qū)（L）vAHNA-固溶體區(qū)（ ）vNJESGN-奧氏體區(qū)（或A）vGPQG-鐵素體區(qū)（或F）vDFKL-滲碳體區(qū)（Fe3C或Cm）vMO-鐵素體的磁性轉(zhuǎn)變線vA01-滲碳體的磁性轉(zhuǎn)變線vHJB-包晶轉(zhuǎn)變線vECF-共晶轉(zhuǎn)變線vPSK-共析轉(zhuǎn)變線vGS線-又稱A3線，是奧氏體與鐵素體互相轉(zhuǎn)變線vES線-碳在奧氏體中溶解度曲線vPQ線-碳在鐵素體中溶解度曲線v包晶轉(zhuǎn)變-LB +H J（1495）v共晶轉(zhuǎn)變-LC E+Fe3C（1148）v共析轉(zhuǎn)變-s P+Fe3CFe-C相圖說(shuō)明（1）JEFFERYFe-C相圖說(shuō)明（2）符號(hào)溫度/c100說(shuō)明符號(hào)溫度/c100說(shuō)明

3、A15380純鐵的熔點(diǎn)J14950.17包晶點(diǎn)B14950.53包晶轉(zhuǎn)變時(shí)液態(tài)合金的成分K7276.69滲碳體的成分C11484.3共晶點(diǎn)M7700純鐵的磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)D12276.69滲碳體的熔點(diǎn)N13940-Fe與-Fe互相轉(zhuǎn)變溫度E11482.11碳在-Fe中的最大溶解度O7700.5c0.5%合金的磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)F11486.69滲碳體的成分P7270.0218碳在-Fe中的最大溶解度G9120-Fe與-Fe互相轉(zhuǎn)變溫度（A3）S7270.77共析點(diǎn)（A1）H14950.09碳在-Fe中的最大溶解度Q6000.0057600時(shí)碳在-Fe中的溶解度JEFFERY鐵碳合金按有無(wú)共晶轉(zhuǎn)變分為碳鋼和鑄

4、鐵： 碳鋼：c2.11% 鑄鐵：c2.11%按含碳量劃分為以下七種類型： 工業(yè)純鐵： c0.0218% 共析鋼： c=0.77% 亞共析鋼：c=0.0218-0.77% 過(guò)共析鋼：c=0.77-2.11% 共晶白口鐵：c=4.3% 亞共晶白口鐵：c=2.11-4.3% 過(guò)共晶白口鐵：c=4.3-6.69%鐵碳合金的分類JEFFERYv1、定義：退火是將鋼加熱至臨界點(diǎn)Ac1以上或以下溫度，保溫后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。v2、目的：均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng) 力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火作好組織準(zhǔn)備3、分類：v臨界溫度（Ac1

5、或Ac3）以上：v a、完全退火：主要用于亞共析鋼，以細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度v b、擴(kuò)散退火：主要用于鋼錠、鑄件、鍛坯，以使成分和組織均勻化。v c、不完全退火：主要用于過(guò)共析鋼獲得珠光體組織，以消除應(yīng)力、降低硬度、改善加工性v d、球化退火：主要用于共析鋼、過(guò)共析鋼、合金工具鋼，以降低硬 度，均勻組織退退 火火JEFFERYv臨界溫度（Ac1或Ac3）以下：v a、再結(jié)晶退火：將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當(dāng)時(shí)間，使變形晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒，以消除加工硬化，鋼的機(jī)械性能恢復(fù)到冷變形前的狀態(tài)。v b、去應(yīng)力退火：消除變形加工及鑄造、焊接過(guò)程引起的殘余內(nèi)應(yīng)力，以降低硬度、

6、提高尺寸穩(wěn)定性，防止工件變形和開(kāi)裂。去應(yīng)力退火后冷卻應(yīng)緩慢，以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。退退 火火JEFFERYv1、定義： 正火是將鋼加熱到Ac3（或Acm）以上適當(dāng)溫度，保溫后在空氣中冷卻得到珠光體類組織的熱處理工藝。v2、目的：v細(xì)化晶粒、消除應(yīng)力、消除魏氏組織和帶狀組織，為最終熱處理提供合適的組織狀態(tài)，消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀炭化物，為球化退火作好組織準(zhǔn)備，提高普通結(jié)構(gòu)零件的機(jī)械性能；v3、應(yīng)用：v適用于含碳量小于0.25%的低碳鋼，正火工藝周期短，操作簡(jiǎn)便，工藝成本低，在工藝性能允許的情況下，盡可能用正火代替退火。正正 火火JEFFERYv1、定義：淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac3或Ac1以上一定溫度，

7、保溫后以大于臨界冷卻速度的冷卻速度得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝。v2、目的：使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體，并配以不同溫度回火獲得各種需要的性能。vEX：a、淬火+低溫回火提高工具、軸承、滲碳零件或高強(qiáng)度耐磨件的硬度和耐磨性v b 、淬火+中溫回火顯著提高彈簧鋼的彈性極限v c、淬火+高溫回火可以得到強(qiáng)韌結(jié)合的優(yōu)良綜合機(jī)械性能v3、淬火溫度：v a、亞共析鋼：Ac3以上30-50v b、共析鋼、過(guò)共析鋼：Ac1以上30-50v4、淬火冷卻介質(zhì)：水、油、NaCl（NaOH）水溶液、有機(jī)水溶液（乙烯醇+防腐劑+防銹劑+消泡劑）淬淬 火火JEFFERY常用淬火介質(zhì)的冷卻特性名稱最大冷卻

8、速度時(shí)平均冷卻速度備注所在溫度/冷卻速度/S-1650-550300-200靜止自來(lái)水203407751354501、冷卻速度由20銀球所測(cè)。2、各冷卻速度值均根據(jù)冷卻速度特性曲線估算。靜止自來(lái)水40285545110410靜止自來(lái)水602202758018510%NaCl溶液2058020001900100015%NaCl溶液205602830275077520%NaCl溶液204301640114082010#機(jī)油，20430230606510#機(jī)油，8043023070553#錠子油，2050012010050淬淬 火火JEFFERYv1、定義：回火是將鋼在A1以下溫度加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)

9、定的回火組織，并一適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s到室溫的過(guò)程。v2、目的：主要目的是減少或消除淬火應(yīng)力，保證相應(yīng)的組織轉(zhuǎn)變，提高鋼的韌性和塑性，獲得硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性的適當(dāng)配合，以滿足各種用途工件的性能要求。v3、分類：va、低溫回火：回火溫度約為150-250，回火組織為回火馬氏體。和淬火馬氏體相比，回火馬氏體既保持了鋼的高硬度、高強(qiáng)度和良好耐磨性，又適當(dāng)提高了鋼的韌性，適用于刀具、量具、滾動(dòng)軸承、滲碳件及高頻表面淬火工件。低溫回火鋼大部分是淬火高碳鋼和高碳合金鋼。vb、中溫回火：回火溫度在350-500 之間，回火組織為回火屈氏體。對(duì)于一般碳鋼和低合金鋼，中溫回火后具有高的彈性極限，較高的強(qiáng)度和硬度，

10、良好的塑性和韌性，中溫回火主要用于各種彈簧零件和熱鍛模具。vc、高溫回火：回火溫度約為500-650 ，回火組織為回火索氏體。高溫回火主要適用于中碳結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，用來(lái)制作曲軸、連桿、連桿螺栓、汽車半軸、機(jī)床主軸及齒輪等重要的機(jī)器零件。這些零件在使用中要求較高的強(qiáng)度并能承受沖擊和交變負(fù)荷的作用?；鼗?火火JEFFERY調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理1、定義：淬火和隨后的高溫回火叫做調(diào)質(zhì)處理。2、作用：鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能。一、鋼的表面淬火：1、定義：是將工件快速加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，僅使表面層獲得 淬火組織的熱處理方法。2、作用：滿足工藝上要求零件表面具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性

11、，心部具 一定的強(qiáng)度、足夠的塑性和韌性。3、分類：感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱、電解液加熱以及激光加熱。表面處理表面處理JEFFERY表面處理表面處理感應(yīng)加熱：1、定義：利用電磁感應(yīng)原理，在工件表面產(chǎn)生密度很高的感應(yīng)電流，并使 之迅速加熱至奧氏體狀態(tài)，隨后快速冷卻獲得馬氏體組織的方法2、分類：根據(jù)不同的電流頻率，可將感應(yīng)加熱表面淬火分為三類： a、高頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率80-1000KHz，可獲得表 硬化層深度為0.5-2mm，主要用于中小摸數(shù)齒輪和小軸的表面淬 火。 b、中頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率2500-8000Hz，可獲得3- 6mm深的硬化層，主要用于要求淬硬層較

12、深的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)曲 軸、凸輪軸、大模數(shù)齒輪、較大尺寸的軸和鋼軌的表面淬火。 c、工頻感應(yīng)加熱表面淬火：常用電流頻率為50Hz，可獲得10-15mm 以上的硬化層。適用于大直徑鋼材的穿透加熱及要求淬硬層深的 大工件的表面淬火。3、說(shuō)明：感應(yīng)加熱缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用昂貴，不適用于單件生產(chǎn)。JEFFERY化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理1、定義：將金屬工件放入含某種活性原子的化學(xué)介質(zhì)中，通過(guò)加熱使介質(zhì) 中的原子擴(kuò)散滲入工件一定深度的表層，改變其化學(xué)成分和組織 并獲得與心部不同性能的熱處理工藝叫做化學(xué)熱處理。和表面淬 火不同之處是鋼在化學(xué)熱處理后工件表面的組織有變化。2、分類：根據(jù)滲入元素的不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳

13、、滲氮、碳、氮共 滲、滲硼和滲金屬等等。3、作用：化學(xué)熱處理可獲得比表面淬火更高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度， 心部在具有良好塑性和韌性的同時(shí)，還可獲得叫高的強(qiáng)度。適當(dāng) 的化學(xué)熱處理還可使工件表層具有減磨、耐腐蝕等特殊性能。4、過(guò)程：化學(xué)熱處理的一般過(guò)程由分解、吸附和擴(kuò)散三個(gè)基本過(guò)程組成。 JEFFERY滲滲 碳碳1、定義：將低碳鋼件放入滲碳介質(zhì)中，在900-950加熱保溫，使 活性碳原子滲入鋼件表面并獲得高滲碳層的工藝方法。2、分類：固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳。3、說(shuō)明：為充分發(fā)揮滲碳層的作用，使零件表面獲得高硬度和高耐磨性， 心部保持足夠的強(qiáng)度和韌性，零件在滲碳后必須進(jìn)行熱處理。 a、對(duì)于本

14、質(zhì)細(xì)晶粒鋼，通常滲碳后可預(yù)冷至淬火溫度，直接淬火， 然后進(jìn)行180-220低溫回火。 b、對(duì)于固體滲碳零件、本質(zhì)粗晶粒鋼滲碳后不能直接淬火的零件， 也可從滲碳溫度直接空冷后再次加熱淬火，然后進(jìn)行低溫回火。 表層組織為高碳細(xì)針狀回火馬氏體組織加細(xì)晶粒狀滲碳體，硬度 為HRC58-62。 c、根據(jù)滲層組織和性能要求，一般零件表層含碳量最好控制在0.85 -1.05%左右，滲層厚度一般為0.5-2mm。JEFFERY滲滲 氮氮1、定義：向鋼件表面滲入氮元素，形成富氮硬化層的化學(xué)熱處理稱 為滲氮。2、分類：液體滲氮、氣體滲氮。3、說(shuō)明： a、和滲碳相比，鋼件滲氮后具有更高的表面硬度和耐磨性，氮 化后硬

15、度可達(dá)到HRC65-72。 b、氮化層穩(wěn)定性好，高硬度和耐磨性可保持到560-600不降低 c、比滲碳具有更好的疲勞強(qiáng)度。 d、氮化后在鋼件表面形成致密氮化物薄膜，具有良好抗蝕性能 e、氮化溫度低（500-600），氮化后工件不需熱處理，因此 滲氮件變形很小，適用于精密零件的最終熱處理。4、用途：磨床主軸、鏜床鏜桿、精密機(jī)床絲杠、內(nèi)燃機(jī)曲軸、各種精密齒 輪和量具等。JEFFERY深冷處理深冷處理1、定義：將淬火后的工件,在0度以下的低溫介質(zhì)中繼續(xù)冷卻,一般到 零下60-80,待工件截面冷到溫度均勻一致后,取出空冷。2、介質(zhì)：常用介質(zhì)為液氮。3、用途：可提高工件硬度，抗拉強(qiáng)度和穩(wěn)定工件尺寸，主要

16、適用于合金鋼 制成的精密刀具、量具和精密零件，如量規(guī)、量塊、鉸刀、樣 板、高精度的絲杠、齒輪等，還可使磁鋼更好的保持磁性。JEFFERY常用碳素工具鋼牌號(hào)、成分、熱處理、用途常用碳素工具鋼牌號(hào)、成分、熱處理、用途鋼號(hào)化學(xué)成分熱處理應(yīng)用舉例CMnSiSP淬火回火溫度冷卻介質(zhì)硬度HRC溫度硬度HRCT7T7A0.65-0.740.65-0.740.2-0.40.15-0.30.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03800-820水水61-63180-20060-62制造承受震動(dòng)與沖擊載荷，要求較高韌性的工具，如鑿子、打鐵用模、各種錘子、木工工具、石鉆（軟巖石用）等T8T8A

17、0.75-0.840.75-0.840.2-0.4.15-0.300.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03780-800水水61-63180-20060-62制造承受震動(dòng)與沖擊載荷，要求較高韌性的工具，如簡(jiǎn)單模子、沖頭、剪切金屬用剪刀木工工具、煤礦用鑿子等T10T10A0.95-1.040.95-1.04.15-.35.15-.300.15-0.350.15-0.30.030.02.0350.03770-790水油水油62-64180-20060-62制造不受震動(dòng)、在刃口上要求有少許韌性的工具，如刨刀、沖模、絲錐、板牙、手鋸鋸條、卡尺等T12T12A1.15-1.24

18、1.15-1.24.15-0.35.15-.30.15-.35.15-.300.030.02.0350.03760-780水油水油62-64180-20060-62制造不受震動(dòng)、要求較高硬度的工具，如鉆頭、絲錐、銼刀、刮刀等JEFFERY低合金刃具鋼牌號(hào)、成分、熱處理、用途低合金刃具鋼牌號(hào)、成分、熱處理、用途鋼號(hào)化學(xué)成分熱處理應(yīng)用舉例CMnSiCr其它淬火回火溫度硬度HRC溫度硬度HRC9SiCr.85-.95.30-.601.2-1.6.95-1.25830-860油62-64150-20061-63板牙、絲錐、鉆頭、冷沖模CrWMn.90-1.05.80-1.10.40.9-1.2 w1.2-1.6800-830油62-63160-20061-62板牙、拉刀、量規(guī)、形狀復(fù)雜的高精度沖模9Mn2V.85-.951.7-2.00.4 v0.1-.25