淬火正火回火

熱解決就是將固態(tài)金屬或合金采用合適的方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織構(gòu)造的工藝。因此熱解決的過程就是按加熱→保溫→冷卻這三階段進行，這三個階段可用冷卻曲線來表達（如圖所示）。不管是那種熱解決，都是分這三個階段，不同的是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。熱解決工藝的特點是不變化金屬零件的外形尺寸，只變化材料內(nèi)部的組織與零件的性能。因此鋼的熱解決目的是消除材料的組織構(gòu)造上的某些缺點，更重要的是改善和提高鋼的性能，充足發(fā)揮鋼的性能潛力，這對提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長使用壽命有重要的意義。鋼的熱解決種類分為整體熱解決和表面熱解決兩大類。慣用的整體熱解決有退火，正火、淬火和回火；1.退火把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢冷卻到室溫．退火有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等幾個。a將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻稱為完全退火．目的是減少鋼的硬度，消除鋼中不均勻組織和內(nèi)應(yīng)力．b，把鋼加熱到７５０度，保溫一段時間，緩慢冷卻至５００度下，最后在空氣中冷卻叫球化退火．目的是減少鋼的硬度，改善切削性能，重要用于高碳鋼．c，去應(yīng)力退火又叫低溫退火，把鋼加熱到５００～６００度，保溫一段時間，隨爐緩冷到３００度下列，再室溫冷卻．退火過程中組織不發(fā)生變化，重要消除金屬的內(nèi)應(yīng)力．2.正火將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃正火的重要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得靠近平衡狀態(tài)的組織。正火與退火工藝相比，其重要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，因此正火熱解決的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達成零件性能規(guī)定時，盡量選用正火。3.淬火將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840-860℃,碳素工具鋼的淬火溫度為760～780℃淬火與退火、正火解決在工藝上的重要區(qū)別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經(jīng)淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。4.回火鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度下列的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱解決工藝稱為回火。淬火后的鋼件普通不能直接使用，必須進行回火后才干使用。由于淬火鋼的硬度高、脆性大，直接使用常發(fā)生脆斷。通過回火能夠消除或減少內(nèi)應(yīng)力、減少脆性，提高韌性；另首先能夠調(diào)節(jié)淬火鋼的力學(xué)性能，達成鋼的使用性能。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。A低溫回火１５０～２５０．減少內(nèi)應(yīng)力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性．B中溫回火３５０～５００；提高彈性，強度．C高溫回火５００～６５０；淬火鋼件在高于500℃淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)解決。招聘(廣告)熱解決基本知識和材料選用改善鋼的性能，有兩個重要途徑：一是調(diào)節(jié)鋼的化學(xué)成分，加入合金元素，即合金化的方法；另一是對鋼實施熱解決。這兩者之間有著極為親密，相輔相成的關(guān)系，這里只介紹“鋼的熱解決”。一、

鋼的熱解決的普通概念熱解決是一種重要的金屬加工工藝，在機械制造工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用。鋼通過對的的熱解決，可提高使用性能，改善工藝性能，達成充足發(fā)揮材料性能潛力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命，提高經(jīng)濟效益的目的。據(jù)初步統(tǒng)計，在機床制造中，約60%~70%零件要通過熱解決；在汽車、拖拉機制造中需要熱解決的零件多達70%~80%；至于減速器齒輪箱的齒輪和工模具及滾動軸承，則要100%進行熱解決?？傊?，重要的零件都必須進行合適的熱解決才干使用。所謂鋼的熱解決是指將鋼在固態(tài)下進行加熱、保溫和冷卻三個基本過程，

溫以變化鋼的內(nèi)部組織構(gòu)造，從而獲得

度

②所需性能的一種加工工藝。為簡要表

℃

③明表達熱解決的基本工藝過程，普通

①用溫度-時間坐標繪出熱解決工藝曲線，如圖1所示，曲線①表達鋼件在加熱

時間升溫階段，曲線②表達鋼件加熱到規(guī)

圖1

熱解決工藝曲線示意圖定溫度后處在保溫階段，曲線③表達鋼件保溫結(jié)束后進行淬火冷卻。鋼熱解決的最基本類型可根據(jù)加熱和冷卻辦法不同，大致分類以下：

退火

正火

普通熱解決-淬火

回火

火焰加熱熱解決類型-

表面淬火-感應(yīng)加熱

表面熱解決--

滲碳

化學(xué)熱解決--滲氮

碳氮共滲

控制氛圍熱解決

其它熱解決--

真空熱解決

形變熱解決熱解決能夠是機械零件加工制造工藝中的一種中間工序，如改善鍛、軋、鑄毛坯組織的退火或正火，齒輪箱體消除焊接應(yīng)力退火和減少工件硬度改善切削加工性能的退火等。也能夠是使機械零件性能達成規(guī)定技術(shù)指標的最后工序，如經(jīng)淬火加高溫回火，使機械零件獲得極為良好綜合力學(xué)性能，例如滲碳齒輪的整個加工工序是：鍛造-退火-粗加工-探傷-正火-精加工-滲碳、淬火、回火-噴丸-（磨齒）。由此可見，熱解決同其它工藝過程親密，在機械零件加工制造過程中含有十分重要的地位和作用。二、

普通熱解決1、鋼的退火和正火1.1鋼的退火和正火的定義和目的退火是普通是將鋼件加熱到臨界溫度以上合適溫度，保溫合適時間后緩慢冷卻，以獲得靠近平衡的珠光體組織的熱解決工藝。圖2為GCr15鋼等溫球化退火典型工藝。

溫

780~810℃

度

爐冷710~720℃

℃

3~6

4~6

爐冷

600℃

時間（h）

圖2

GCr15鋼等溫球化退火典型工藝正火也是將鋼件加熱到臨界溫度以上合適溫度，保溫合適時間后以較快冷卻速度冷卻（普通為空氣中冷卻），以獲得珠光體類型組織的熱解決工藝。圖3為20CrMnTi正火工藝。

溫

920~950℃

度

℃

650℃

1.5

時間(h)

圖3

20CrMnTi正火工藝

由退火和正火的熱解決工藝可知，正火的冷卻速度比退火快，因此相似鋼材正火比退火（重要指完全退火）后獲得的珠光體組織較細，鋼的強度與韌性、硬度也較高。退火和正火是應(yīng)用非常廣泛的熱解決，在機器零件或工模具等工件的加工制造過程中，退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱解決工序。機器零件的毛坯普通是軋材、鍛件、鑄件或焊接件等，毛坯料內(nèi)部常出現(xiàn)多個組織缺點，如組織不均勻性、晶粒粗大、成分偏析、帶狀組織等，這些缺點不僅影響后來多個冷熱加工的進行，還會減少零件的最后性能。因此退火和正火用于毛坯的預(yù)先熱解決，能夠達成下列目的：1.1.1消除或改善毛坯料的多個組織缺點。1.1.2獲得最有助于切削加工的組織與硬度。1.1.3改善組織中相的形態(tài)與分布,細化晶粒,為最后熱解決(淬火回火)作好組織上準備。1.1.4消除或減少內(nèi)應(yīng)力，以防后繼工序加工后變形或開裂傾響。退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱解決工序外，在某些普通鑄鋼件、焊接件、以及某些不重要的熱加工工件上，還作為最后熱解決工序，以改善組織，穩(wěn)定尺寸。1.2退火和正火的對的選用

在生產(chǎn)上對退火和正火工藝的選用，應(yīng)根據(jù)鋼種、前后連接的冷、熱加工工藝、以及最后零件使用條件等來進行。根據(jù)鋼中含碳量不同，普通按以下原則選用：1.2.1低碳鋼（≤0.25%C）

這類鋼重要應(yīng)解決塑性過高造成粘刀而不易切削加工的問題，故采用正火為宜。通過正火使組織均勻，硬度合適提高而易于切削。例如對滲碳鋼，用正火消除鍛造缺點及提高切削加工性能。1.2.2中碳鋼（0.25%~0.55%C）

這類鋼普通采用正火，其中含碳量0.25%~0.35%的鋼，正火后其硬度靠近于最佳切削加工硬度。對含碳量較高的鋼，硬度雖稍高（200HBS），但由于正火生產(chǎn)率高，成本低，操作簡便，仍采用正火，只有對合金元素含量較高的鋼，因正火后硬度過高，使切削加工困難，才采用完全退火。1.2.3高碳鋼（＞0.55%C）

這類鋼普通采用退火最為適宜，由于含碳量較高，正火后硬度太高，不利于切削加工，而退火后的硬度正好適宜于切削加工。另外，這類鋼多在淬火、回火狀態(tài)下使用，因此普通工序安排是以退火減少硬度，然后進行切削加工，最后進行淬火、回火。當(dāng)鋼中含有較多合金元素時，上述原則就不合用（由于合金元素強烈地變化了過冷奧氏體持續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線），例如低碳合金鋼18Cr2Ni4WA沒有珠光體轉(zhuǎn)變，即使在極緩慢的冷卻速度下退火，也不可能得到珠光體類型組織。普通需用高溫回火來減少硬度，方便切削加工。2、鋼的淬火

鋼的淬火與回火是熱解決工藝中最重要，也是用途最廣泛的工序。淬火能夠明顯提高鋼的強度和硬度。為了消除淬火鋼的殘存應(yīng)力，得到不同強度，硬度和韌性配合的性能，需要配以不同溫度的回火。因此淬火和回火又是不可分割的、緊密銜接在一起的兩種熱解決工藝。淬火、回火作為多個機器零件及工、模具的最后熱解決是賦予鋼件最后性能的核心工序，也是鋼件熱解決強化的重要手段之一。2.1

淬火的定義和目的把鋼加熱到奧氏體化溫度，保溫一定時間，然后以不不大于臨界冷卻速度進行冷卻，這種熱解決操作稱為淬火。鋼件淬火后獲得馬氏體或下貝氏體組織。圖4為滲碳齒輪20CrNi2Mo材料淬火、回火工藝。

溫

830℃

度

℃

油

冷

200℃

空冷

時間h

圖4

滲碳齒輪20CrNi2Mo材料淬火、回火工藝

淬火的目的普通有：2.1.1

提高工具、滲碳工件和其它高強度耐磨機器零件等的強度、硬度和耐磨性。例如高速工具鋼通過淬火回火后，硬度可達63HRC，且含有良好的紅硬性。滲碳工件通過淬火回火后，硬度可達58~63HRC。2.1.2

構(gòu)造鋼通過淬火和高溫回火（又稱調(diào)質(zhì)）之后獲得良好綜合力學(xué)性能。例如汽車半軸經(jīng)淬火和高溫回火（280~320HB）及外圓中頻淬火后，不僅提高了花鍵耐磨性，并且使汽車半軸承受扭轉(zhuǎn)、彎曲和沖擊載荷能力（特別是疲勞強度和韌性）大為提高。淬火時，最慣用的冷卻介質(zhì)是水、鹽水、堿水和油等。普通碳素鋼用水冷卻，水價廉易得，合金鋼用油來冷卻，但對規(guī)定高硬度的軋輥采用鹽水或堿水冷卻，輥面經(jīng)淬火后硬度高而均勻，但對操作規(guī)定非常嚴格，否則容易產(chǎn)生開裂。2.2

鋼的淬透性2.2.1淬透性的基本概念所謂鋼材的淬透性是指鋼在淬火時獲得淬硬層深度大小的能力（即鋼材淬透能力），其大小用鋼在一定條件下（頂端淬火法）淬火獲得的有效淬硬層深度來表達，淬透性是每種鋼材所固有的屬性，淬硬層愈深，就表明鋼的淬透性愈好,例如45、40Cr、42CrMo鋼三種試樣，按相似條件淬火后（油冷卻），經(jīng)檢測45鋼能被淬透的最大直徑（稱臨界直徑）φ10mm；40Cr鋼能被淬透的最大直徑φ22mm;42CrMo鋼能被淬透的最大直徑φ40mm。實際工件的有效淬硬深度與鋼的淬透性、工件尺寸及淬火介質(zhì)的冷卻能力等許多因素有關(guān)，例如，同一鋼種在相似介質(zhì)中淬火，小件比大件的淬硬層深；同一鋼種相似尺寸時，水淬比油淬的淬硬層深。同一種鋼，其成分和冶煉質(zhì)量必然在一定范疇內(nèi)波動，因而有關(guān)手冊上所提供的某鋼號的淬透性曲線往往不是一條線，而是一種范疇，稱淬透性帶。圖1為40Cr鋼的淬透性帶。圖1

40Cr鋼的淬透性帶

從上所述，鋼材的淬透性包含兩方面內(nèi)容，一是鋼材的淬透能力，它重要是確保不同大小齒輪的心部硬度，以滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的規(guī)定；二是淬透性帶寬度，規(guī)定盡量小的淬透性帶寬度波動，以有助于齒輪熱解決變形的控制。德國大眾、日本小松、美國休斯通用等國外幾大公司對齒輪鋼材的淬透性帶寬≤8HRC，我國的GB/T5216原則規(guī)定的鋼材的淬透性帶寬為12HRC，在“中國齒輪行業(yè)鋼材采購?fù)▌t（試行）”中規(guī)定齒輪鋼材的淬透性帶寬為7HRC。2.2.2、淬透性的表達辦法鋼的淬透性值可用J（HRC/d）表達，其中J表達末端淬透性，d表達至水冷端的距離，HRC為該處測得的硬度值。例如淬透性值J（42/5）表達距水冷端5mm處試樣硬度值為42HRC；淬透性值J（30~35/10）表達距水冷端10mm處試樣硬度值為30~35HRC。對淬透性值有具體規(guī)定的鋼應(yīng)根據(jù)GB/T5216-《確保淬透性構(gòu)造鋼》原則的規(guī)定訂貨，其鋼號最后用H表達，例如42CrMoH。3、鋼的回火3.1回火的定義和目的鋼淬火后必須通過回火，回火是指將淬火鋼加熱到Ac1（鋼件加熱時的臨界點）下列的某一溫度，通過保溫，然后以一定的冷卻辦法冷至室溫的熱解決工藝，見圖4?；鼗鸬哪康模?.1.1減少脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，避免工件變形或開裂。3.1.2獲得工藝所規(guī)定的力學(xué)性能。淬火工件的硬度高且脆性大，通過合適回火可調(diào)節(jié)硬度，獲得所需要的塑性、韌性。3.1.3穩(wěn)定工件尺寸。淬火馬氏體和殘存奧氏體都是非平衡組織，它們會自發(fā)地向穩(wěn)定的平衡組織轉(zhuǎn)變，從而引發(fā)工件尺寸和形狀的變化，通過回火可使淬火馬氏體和殘存奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定組織，以確保工件在使用過程中不發(fā)生尺寸和形狀的變化。3.1.4對于某些高淬透性的合金鋼，空冷便可淬成馬氏體，如采用退火軟化，則周期很長。此時可采用高溫回火，減少硬度，以利切削加工。淬火鋼不經(jīng)回火普通不能直接使用，為了避免工件在放置過程中發(fā)生變形和開裂，淬火后應(yīng)及時回火。3.2、回火的種類淬火鋼回火后組織性能決定于回火溫度，根據(jù)回火溫度范疇，可將回火分為三類：3.2.1低溫回火

低溫回火的溫度為150~250℃3.2.2中溫回火

中溫回火的溫度為350~500℃3.2.3高溫回火

高溫回火的溫度為500~650℃4、鋼的調(diào)質(zhì)習(xí)慣上將淬火加高溫回火（500~650℃4.1、調(diào)質(zhì)熱解決的目的高溫回火后的組織為回火索氏體，這種組織含有良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高強度的同時，含有良好的塑性和韌性。調(diào)質(zhì)解決廣泛應(yīng)用于重要構(gòu)造零件，特別是在交變載荷下工作的零件，如汽車、拖拉機、機床上的連桿、連桿螺釘、齒輪和軸類零件等。調(diào)質(zhì)還可作為表面強化零件（高、中頻淬火和氮化等）以及某些規(guī)定較高的精密零件（如絲桿、量具、模具等）和軋輥的預(yù)先熱解決。4.2、調(diào)質(zhì)齒輪確保鋼材淬透性的方法齒輪調(diào)質(zhì)的目的是要確保齒輪的齒部(特別是齒根部)達成設(shè)計規(guī)定的硬度,以滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的規(guī)定,在我國齒輪制造中,對大中模數(shù)齒輪的調(diào)質(zhì)其齒根處往往達不到規(guī)定的硬度,這與鋼材選擇和淬火冷卻有關(guān),其核心是鋼材淬透性。為了使齒根處也達成規(guī)定硬度，普通采用二種方法：4.2.1、一是以鋼材的淬透性選材，慣用調(diào)質(zhì)齒輪鋼材按其淬透性高低分為五類（Ⅰ~Ⅴ），表1為調(diào)質(zhì)及調(diào)質(zhì)后表淬齒輪用鋼。表2為各類調(diào)質(zhì)鋼推薦應(yīng)用范疇。表1調(diào)質(zhì)及表面淬火齒輪用鋼齒輪種類

類別

鋼

號普通載荷不大、截面尺寸也不大、規(guī)定不太高齒輪

Ⅰ

35

45

55Ⅱ

40Mn

40Cr

35SiMn

42SiMn

50Mn2截面尺寸較大、承受較大載荷、規(guī)定比較高齒輪

Ⅲ

35CrMo42CrMo40CrMnMo35CrMnSi40CrNi40CrNiMo

45CrNiMoV截面尺寸很大、承受載荷大、并規(guī)定有足夠韌性齒輪

Ⅳ

35CrNi2Mo

40CrNi2MoⅤ

34CrNi3Mo

37SiMn2MoV

30CrNi3注：Ⅰ~Ⅴ按鋼的淬透性及強度高低遞增齒輪尺寸（mm）

抗拉強度σb(Mpa)600~800

800~1000

>1000圓棒直徑

≈40

ⅠⅡ

Ⅲ

Ⅲ40~80

ⅡⅢ

Ⅲ

ⅢⅣ80~120

ⅡⅢ

Ⅲ

ⅢⅣ120~180

ⅡⅢ

Ⅲ

ⅣⅤ180~250

ⅡⅢⅣ

ⅣⅤ

Ⅴ＞250

ⅢⅣ

Ⅴ

Ⅴ齒圈厚度

≈20

ⅠⅡ

ⅢⅣ

Ⅴ20~40

ⅠⅡ

ⅢⅣ

ⅣⅤ40~60

ⅠⅡⅢ

Ⅳ

ⅣⅤ60~90

ⅡⅢⅣ

Ⅵ

ⅣⅤ90~120

ⅢⅣ

ⅣⅤ

Ⅴ＞120

ⅢⅣ

ⅣⅤ

Ⅴ盤齒坯寬度

≈12.5

ⅠⅡ

ⅡⅢ

ⅢⅣ12.5~25

ⅠⅡ

ⅡⅢ

ⅢⅣ25~50

ⅠⅡⅢ

ⅢⅣ

Ⅳ100~200

ⅡⅢ

Ⅳ

Ⅴ＞200

ⅡⅢ

Ⅳ

Ⅴ表2

各類調(diào)質(zhì)鋼推薦應(yīng)用范疇必須指出：在選用材料時，在設(shè)計中不可根據(jù)從手冊里查到的小尺寸試樣性能數(shù)據(jù)用于大尺寸工件的強度計算，而必須考慮材料實際淬透層深度，大件齒輪因重量和體積均較大，截面積厚，內(nèi)部熱容量大，致使實際淬透層淺，這種現(xiàn)象叫做“鋼材尺寸效應(yīng)”。在選用材料時，必須將淬透性和淬硬性區(qū)別開來，鋼的淬硬性是指鋼在正常淬火條件下可能達成的最高硬度，它重要取決于鋼的含碳量，鋼中含碳量越高，淬火后的硬度越高。至于合金元素對淬硬性影響不大，但對鋼的淬透性卻有重大影響。因此淬火硬度高的鋼不一定就淬透性高，而硬度低的鋼，也可能含有高的淬透性。4.2.2、二是大模數(shù)齒輪采用齒部開槽調(diào)質(zhì),大模數(shù)齒輪采用整體毛坯調(diào)質(zhì),由于受到鋼材淬透性限制，往往在齒根部達不到規(guī)定調(diào)質(zhì)硬度，普通大模數(shù)齒輪的體積和重量較大，因此按第一種辦法選用高合金含量的鋼顯然是不經(jīng)濟的，因此齒輪模數(shù)較大時，如碳鋼齒輪模數(shù)不不大于12時應(yīng)采用先開槽后調(diào)質(zhì)，再精滾齒的工藝，由于開槽調(diào)質(zhì)改善了齒部冷卻條件，因此能夠采用淬透性較低的合金元素較小的鋼材，從而減少了成本。圖5

大模數(shù)齒輪開槽調(diào)質(zhì)后各部位硬度分布圖5所示為42CrMo鋼，M＝22，Z＝20的大模數(shù)齒輪采用開槽調(diào)質(zhì)后齒輪各部位的硬度分布，由圖可見，齒根部硬度明顯得到提高。三、鋼的表面加熱淬火鋼的表面加熱淬火是將工件快速加熱到淬火溫度，然后快速冷卻，僅使工件表層獲得淬火馬氏體組織的熱解決辦法。表面加熱淬火既強化了零件表面層，又保持了心部原有的良好的綜合機械性能，從而達成這種表硬心韌的性能規(guī)定。1、感應(yīng)加熱表面淬火1.1感應(yīng)加熱原理感應(yīng)加熱表面淬火是運用電磁感應(yīng)原理，在工件表面產(chǎn)生密度很高的感應(yīng)電流，并使工件表面快速加熱至奧氏體狀態(tài)，然后快速冷卻獲得馬氏體組織的淬火辦法。圖6為感應(yīng)加熱表面淬火示意圖。當(dāng)感應(yīng)圈中通過一定頻率交流電時，在其內(nèi)外將產(chǎn)生與電流變化頻率相似的交變磁場。感應(yīng)圈內(nèi)工件在交變磁場作用下，工件內(nèi)就會產(chǎn)生與感應(yīng)圈頻率相似而方向相反的感應(yīng)電流。由于感應(yīng)電流沿工件表面形成封閉回路，普通稱為渦流。此渦流將電能變?yōu)闊崮?，使工件加熱。渦流在被加熱工件中的分布由表面至心部呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律衰減。因此，渦流重要分布于工件表面，工件內(nèi)部幾乎沒有電流通過。這種現(xiàn)象叫集膚效應(yīng)。感應(yīng)加熱就是運用集膚效應(yīng)，依靠電流熱效應(yīng)把工件表面快速加熱到淬火溫度的。感應(yīng)圈用純銅管制做，內(nèi)通

圖6感應(yīng)加熱表面淬火示意圖冷卻水。當(dāng)工件表面在感應(yīng)圈內(nèi)加熱到相變溫度時，立刻噴水或浸水冷卻，實現(xiàn)表面淬火工藝。感應(yīng)加熱電流透入工件表面的深度與感應(yīng)電流的頻率有關(guān)，以下式所示：

式中

δ——感應(yīng)電流透入深度（mm）

f——電流頻率（Hz）能夠看出，電流頻率愈高，感應(yīng)電流透入工件表面的深度愈淺。1.2感應(yīng)加熱分類根據(jù)零件尺寸及硬化層深度的規(guī)定選擇不同的電流頻率，感應(yīng)加熱可分為四類，見表3闡明。表3

感應(yīng)加熱分類分類

工作電流頻率（KHz）

特性及應(yīng)用范疇高頻加熱

200~300

普通有效淬硬層0.8~1.5mm，重要用于中小模數(shù)（m=1.5~8）及中小尺寸的軸類零件表面加熱淬火超音頻加熱

30~60

普通有效淬硬層1.0~2.0mm，重要用于中小模數(shù)（m=3-6）齒輪、花健軸表面輪廓淬火和曲軸、凸輪軸等表面淬火中頻加熱

1~8

普通有效淬硬層2.0~8.0mm，重要用于較大尺寸的軸和大中模數(shù)齒輪等表面淬火工頻加熱

50(Hz)

普通有效淬硬層10~15mm，重要用于較大直徑零件的穿透加熱及大直徑零件如軋輥、車輪等表面淬火感應(yīng)加熱表面淬火普通采用噴射冷卻法，冷卻速度可通過調(diào)節(jié)液體壓力、溫度及噴射時間控制。采用冷卻介質(zhì)有水、聚乙烯醇合成淬火劑及油等。工件表面淬火后應(yīng)進行低溫回火（150~200℃的接觸疲勞強度、彎曲疲勞強度和沖擊韌性。圖7

齒廓型硬化層

為了確保工件表面淬火后的表面硬度和心部強度及韌性，普通選用中碳鋼及中碳合金鋼，其表面淬火前的原始組織應(yīng)為調(diào)質(zhì)或正火態(tài)。根據(jù)工件表面加熱熱源的不同，鋼的表面淬火有諸多個，除了感應(yīng)加熱表面淬火外，尚有火焰表面加熱淬火、電接觸表面加熱淬火及激光表面加熱淬火等。這里只介紹感應(yīng)加熱表面淬火。2、表面淬火齒輪用鋼的選用見表1、表2。四、化學(xué)熱解決工件放在一定的化學(xué)介質(zhì)中加熱到一定溫度，使其表面與介質(zhì)互相作用，吸取其中某些化學(xué)元素的原子（或離子），并自表面對內(nèi)部擴散的過程稱為化學(xué)熱解決?；瘜W(xué)熱解決涉及滲碳、滲氮、碳氮共滲等。化學(xué)熱解決的成果是變化了金屬表面的化學(xué)成分和性能。例如低碳鋼通過表面滲碳淬火后，該鋼種的工件表面就含有了普通高碳鋼淬火后的高硬度、高耐磨的性能特性，而心部仍保存低碳鋼淬火后良好的塑性、韌性的特性。顯然這是單一的低碳鋼或高碳鋼所不能達成的。1、鋼的滲碳1.1鋼的滲碳基本原理和氣體滲碳工藝1.1.1鋼的滲碳基本原理在滲碳溫度下(920℃

CH4

——2H2+[C]二是活性碳原子被工件表面吸取。三是被吸取碳原子向工件內(nèi)部擴散。滲碳過程由分解、吸取、擴散三過程構(gòu)成，三個過程又是同時發(fā)生的，全部過程存在著復(fù)雜物理化學(xué)反映。1.1.2氣體滲碳工藝氣體滲碳法是將工件放入密封的滲碳爐內(nèi)，圖8為氣體滲碳法示意圖，使工件在920℃氛圍中進行滲碳。通入的有機物液體（甲醇、煤油、異丙醇）在高溫下分解，產(chǎn)生活性碳原子，并被加熱到奧氏體狀態(tài)的工件表面吸取，而后向鋼內(nèi)部擴散。滲碳時最重要的工藝參數(shù)是加熱溫度和保溫時間。加熱溫度愈高，滲碳速度就愈快，且擴散層的厚度也愈深。

圖8氣體滲碳法示意圖

圖9氣體滲碳典型工藝圖9為氣體滲碳典型工藝，從工藝中明顯可見滲碳劑分解（含排氣）、強滲（吸?。U散和爐冷到850℃1.2滲碳件質(zhì)量規(guī)定對滲碳件質(zhì)量規(guī)定在國標GB/T8539-中已有明確規(guī)定，這里對幾個重要方面再闡明一下。1.2.1表面硬度和心部硬度齒表面硬度是指成品齒輪工作齒高中間部位齒面硬度，對錐齒輪指齒頂部表面硬度。輪齒的心部硬度是指齒寬中部齒根30o切線的法向上，深度為5倍硬化層深，但不少于1倍模數(shù)。這是一種推薦測量部位，為了便于可操作性，可按技術(shù)條件或供需雙方合同的

圖10齒心部硬度示意圖

檢查辦法進行檢查。普通檢測齒寬中部法截面上，在輪齒的中心線與齒根圓相交處的硬度，見圖10示意圖。

表面硬度和心部硬度是工件耐磨性能的重要指標，也是材料抗接觸疲勞和彎曲疲勞的一種特性。經(jīng)滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達成58~64HRC（大截面齒輪和齒輪軸普通56~62HRC），心部硬度根據(jù)不同質(zhì)量規(guī)定按規(guī)定控制，普通在25~42HRC，MQ級齒輪規(guī)定25HRC以上，ME級齒輪規(guī)定35HRC以上。硬度普通采用里氏硬度計或洛氏硬度計作為檢測工具。1.2.2滲碳層表面碳濃度和碳濃度梯度滲碳零件表面碳濃度規(guī)定控制在0.75~0.95%為宜，過低會使耐磨性下降，過高時脆性增大，強度不能滿足規(guī)定。碳濃度梯度反映了碳濃度沿滲層下降的指標，它間接地反映了滲層的硬度梯度。碳濃度下降得越平穩(wěn)越好，以確保滲層與基體牢固結(jié)合，避免在使用過程中產(chǎn)生剝落現(xiàn)象。圖11為相似滲碳層總深度（3mm）三種碳濃度梯度狀況。

圖11

相似滲碳層總深度（3mm）三種碳濃度梯度

a）好

b）不好

c）不好1.2.3有效硬化層深度（滲碳層深度）有效硬化層深度取決于零件的工作條件和心部強度，是擬定零件承載能力的重要參數(shù)。現(xiàn)在對有效硬化層深度我廠設(shè)計工藝處推薦采用JB/T7516-94的原則。有效硬化層深度是指零件滲碳淬火后，從零件表面到維氏硬度值為550HV1處的垂直距離。測定硬度所采用的實驗力為9.807N（1kgf）。1.3、零件滲碳后的熱解決工件滲碳的目的在于使表面獲得高的硬度和耐磨性，因此滲碳后的工件，必須通過熱解決使表面獲得馬氏體組織，滲碳后的熱解決辦法有三種：1.3.1直接淬火法

直接淬火法是將工件自滲碳溫度爐冷到淬火溫度后立刻淬火，然后在160~190℃1.3.2一次淬火法

一次淬火法是將工件自滲碳后以合適方式冷至室溫，然后再重新加熱淬火并低溫回火。對于規(guī)定心部有較高強度和較好韌性的零件，能夠細化晶粒。這是大型齒輪、齒輪軸等經(jīng)常采用辦法。1.3.3兩次淬火法

兩次淬火法是將工件自滲碳后冷至室溫后再進行兩次淬火。第一次淬火目的是細化心部晶粒，淬火溫度較高，第二次淬火目的是細化表層晶粒，淬火溫度較低，這種辦法適宜用使用性能規(guī)定很高的工件，缺點是工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，工件容易變形，工廠應(yīng)用較少。對于零件有不允許滲碳硬化部位應(yīng)在設(shè)計圖樣上標明，該部位可采用防滲涂料進行保護。近幾年來，我廠為適應(yīng)寶鋼進口設(shè)備齒輪箱的國產(chǎn)化規(guī)定，對熱解決進行了對應(yīng)技術(shù)改造，添置含有國內(nèi)外先進水平的計算機過程控制的大型滲碳爐，由工業(yè)計算機、進口智能控溫儀、進口智能碳控儀、氧探頭等構(gòu)成，爐溫控制精度≤±3℃，爐溫采用爐內(nèi)主控，爐外輔控；碳濃度控制精度≤±0.05％；滲碳層深度偏差≤10％；滲碳硬化層深度范疇1~6mm。從而對爐內(nèi)碳濃度、爐溫、滲碳硬化層深度等實現(xiàn)精確控制，確保了產(chǎn)品滲碳質(zhì)量。為減少盤形齒輪變形，從俄羅斯進口了淬火壓床。現(xiàn)在我廠有φ3000×2000mm、φ×2500mm、φ1700×2000mm、φ1200×2000mm、φ900×1200mm1.4、滲碳齒輪鋼材的選用1.4.1、滲碳齒輪鋼材對淬透性的規(guī)定如前所述,鋼材的淬透性重要是確保不同大小齒輪的心部硬度，以滿足接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的規(guī)定；同時規(guī)定盡量小的淬透性帶寬度波動，以有助于齒輪熱解決變形的控制。對低速重載齒輪來說應(yīng)確保足夠心部硬度，也就是確保心部強度，ME級齒輪規(guī)定心部硬度在35HRC以上。因此，對淬透性規(guī)定高的大尺寸工件，只有從選擇鋼材上找出路，即選用淬透性好的高、中合金滲碳鋼來制造。例如：20CrMnTi材料直徑φ60mm園棒，經(jīng)淬火、回火后表面硬度≥30HRC，中心部分硬度為25HRC左右。φ18mm園棒經(jīng)淬火、回火后，中心的硬度達37HRC，因此20CrMnTi材料合用于制造模數(shù)不不不大于12的齒輪。20CrNi2Mo材料直徑φ60mm園棒，經(jīng)淬火、回火后表面硬度≥35HRC，1/2R處≥30HRC，中心部分硬度為27HRC左右。直徑φ25mm園棒經(jīng)淬火、回火后表面硬度≥39HRC，1/2R處≥37HRC，中心部分硬度為36HRC左右。因此對規(guī)定高速(低速)重載和安全可靠運行的齒輪就選用20CrNi2Mo材料，對低速重載、大截面的齒輪，可選用淬透性更加好的材料，如17CrNiMo6（國產(chǎn)17Cr2Ni2Mo）、18Cr2Ni4WA、18CrMnNiMoA、20Cr2Ni4A等。1.4.2、滲碳齒輪用鋼滲碳成果是變化了金屬表面的化學(xué)成分和性能，使該鋼種的工件表面就含有了普通高碳鋼淬火后的高硬度、高耐磨的性能特性，而心部仍保存低碳鋼淬火后良好的塑性、韌性的特性。因此滲碳齒輪用鋼多選用低碳鋼和低碳合金鋼。表4為滲碳齒輪用鋼。表4

滲碳齒輪用鋼齒輪種類

性能要求

鋼

號起重，運輸，冶金，采礦，化工等設(shè)備模數(shù)12下列普通減速機齒輪。

耐磨，承載能力較高。

20CrMo20CrMnTi20CrMnMo冶金，化工，電站設(shè)備，船舶等的汽輪發(fā)動機，工業(yè)汽輪機，高度鼓風(fēng)機，透平壓縮機等齒輪。

運行速度高，周期長，安全可靠性高。

12CrNi320CrNi312Cr2Ni420CrNi2Mo大型軋鋼機減速器齒輪，大型皮帶運輸機傳動軸齒輪，人字齒輪，大型錐齒輪，井下采煤機傳動箱齒輪。

傳遞功率大，齒輪表面載荷高，耐沖擊，齒輪尺寸大。

17CrNiMo620Cr2Ni418Cr2Ni4W18CrMnNiMoA

20CrNi2Mo2、鋼的滲氮滲氮是向鋼的表面滲入氮原子的過程。其目的是提高表面硬度和耐磨性，并提高疲勞強度和耐蝕性。2.1滲氮原理及工藝現(xiàn)在工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是氣體滲氮法，它是運用氨氣在加熱時分解出活性氮原子，被鋼吸取后在其表面形成滲氮層，同時向心部擴散。氨的分解反映以下：

2NH3——3H2+2[N]滲氮在專用的氣體滲氮爐或井式滲碳爐中進行，我廠氣體滲氮爐尺寸為φ800×2500mm和φ1500×2000mm。滲氮前須將工件除油凈化。入爐后先用氨氣排除爐內(nèi)空氣。氣體滲氮溫度普通在490~560℃滲氮工件的加工工藝路線以下：鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-半精加工-除應(yīng)力回火-精加工-滲氮2.2滲氮解決特點2.2.1滲氮往往是工件加工工藝路線中最后一道工序，滲氮后的工件至多再進行精磨或研磨。為了確保滲氮工件心部含有良好的綜合力學(xué)性能，在滲氮前有必要將工件進行調(diào)質(zhì)解決。2.2.2鋼在滲氮后，無需進行淬火便含有很高的表層硬度（≥550HV~900HV）及耐磨性，這是由于滲氮層形成了一層堅硬的氮化物所致。且滲氮層含有高的熱硬性（即在600~650℃仍有較高硬度）。但是滲氮層較淺（0.25~0.6mm），滲氮解決后普通不再加工，若需精磨則余量在直徑方向上不應(yīng)超出0.10~0.15mm2.2.3滲氮后，明顯提高鋼的疲勞強度。這是由于滲氮層內(nèi)含有較大的殘存壓應(yīng)力，它能部分地抵消在疲勞載荷下產(chǎn)生的拉應(yīng)力，延緩了疲勞破壞過程。2.2.4滲氮后鋼含有很高的耐蝕能力，這是由于滲氮層表面是由持續(xù)分布的、致密的氮化物所構(gòu)成緣故。2.2.5滲氮解決溫度低，故工件變形很小。為了減小工件在滲氮解決中的變形，在切削加工后，普通須進行消除應(yīng)力高溫回火，滲氮最大缺點是周期長，生產(chǎn)率低。氣體滲氮時，要達成0.5mm的滲氮層，滲氮速度約為每小時10μm,如采用離子滲氮，其速度比氣體滲氮速度快近三分之一，液體滲氮時，速度又更快些?？偠灾虼藵B氮廣泛應(yīng)用于多個高速傳動精密齒輪、高精度機床主軸（如鏜桿、磨床主軸），以及規(guī)定變形很小，含有一定抗熱、抗蝕能力的耐磨零件。2.3、滲氮齒輪鋼材的選用2.3.1、滲氮齒輪鋼材對淬透性的規(guī)定對氮化用鋼的材料選用含0.15~0.45％C普通合金構(gòu)造鋼，普通不適宜選用碳鋼，由于碳是不利于滲氮元素，它減少氮的擴散系數(shù)，使?jié)B氮速度減慢。例如45鋼，氮化后硬度不高（≥300HV1），但氮化后可大大提高抗腐蝕性。大鍛件滲氮普通常采用40Cr，35CrMo，42CrMo等鋼種。對于在循環(huán)彎曲載荷或接觸應(yīng)力較大的大鍛件，可采用18Cr2Ni4WA、18CrMnNiMoA、20Cr2Ni4A等鋼種。38CrMoAl鋼是典型的滲氮鋼，滲氮速度快，滲氮后表面硬度高，耐磨性及抗膠合性好。但是基體的強韌性不好，φ60mm鋼件淬火后，表面與心部的硬度差60HB左右，因此不適宜用于大鍛件的滲氮；同樣，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，滲氮鋼38CrMoAl作為制造大直徑的滲氮齒輪用鋼并不抱負，因該鋼材只有在直徑不大于50mm時才干完全淬透，鋼中含有較多的鋁會造成柱狀斷口，非金屬夾雜物多，在軋材中產(chǎn)生細微裂紋和發(fā)裂，在鍛件中針狀小氣孔增多。在熱加工時，容易過熱引發(fā)脆性斷裂，強度下降。在熱解決時易脫碳，并且對化學(xué)成分波動十分敏感，往往造成淬硬性和淬透性不夠，水淬時易產(chǎn)生裂紋，滲氮中易產(chǎn)生脆性相等缺點。因此38CrMoAl鋼不大合用于制造較大直徑的齒輪。只能根據(jù)工況條件合適選用。氮化齒輪的心部硬度直接影響滲氮層的支承能力。實驗表明，當(dāng)心部硬度由240~260HB提高到310~330HB時，接觸疲勞強度可提高30%。不僅如此，心部硬度的高低還通過影響滲層的表面硬度來影響齒輪的承載能力，因此，美國的有關(guān)技術(shù)文獻規(guī)定，為了獲得足夠的表面硬度，規(guī)定心部硬度不能低于300HB。根據(jù)現(xiàn)在滲氮工藝所能達成的最大深度范疇和工業(yè)實踐經(jīng)驗，滲氮工藝合用于下列參數(shù)齒輪：對滲氮齒輪應(yīng)用的模數(shù)范疇，比較公認的模數(shù)在2~10mm；載荷系數(shù)K≤3.0（KN/mm2）；線速度V≤120m/s；精度6級下列。同時要指出的是根據(jù)現(xiàn)在的應(yīng)用統(tǒng)計表明，滲碳齒輪精度下降2~3級，而滲氮齒輪精度下降1~2級。2.3.2、滲氮齒輪用鋼滲氮齒輪用鋼見表5式

表5

滲氮齒輪用鋼齒輪用途

性能規(guī)定

推薦鋼號普通用途

表面耐磨

20Cr

40Cr

20CrMnTi在沖擊載荷下工作

表面耐磨，心部韌性高

30CrNi318CrNiWA35CrMo18Cr2Ni4WA在重載荷下工作

表面耐磨，心部強度高

30CrMnSi35CrMoV42CrMo25Cr2MoV在重載荷及沖擊下工作

表面耐磨，心部強韌性高

40CrNiMoA

30CrNiMoA

30CrNi2Mo精密傳動

表面耐磨，變形小

38CrMoAlA

30CrMoAl2.3.3、齒輪鋼材滲氮層硬度參考范疇鋼材

原始狀態(tài)

滲氮表面硬度（HV5）預(yù)備熱解決

硬度（HBS）

45

正火

250~40020CrMnTi

正火

180~200

650~800調(diào)質(zhì)

200~220

600~80040CrMo

調(diào)質(zhì)

29~32HRC

550~70040CrNiMo

調(diào)質(zhì)

26~27HRC

450~65040CrMnMo

調(diào)質(zhì)

200~250

550~70040Cr

正火

200~220

500~700調(diào)質(zhì)

210~240

500~65037SiMn2MoV

調(diào)質(zhì)

250~290

48~52HRC（超聲測定）25Cr2MoV

調(diào)質(zhì)

270~290

700~85020Cr2Ni4A

調(diào)質(zhì)

25~32HRC

550~65018Cr2Ni4WA

調(diào)質(zhì)

27HRC

600~80035CrMoV

調(diào)質(zhì)

250~320

550~70030CrMoAl

正火

207~217

850~1050調(diào)質(zhì)

217~223

800~90038CrMoAlA

調(diào)質(zhì)

260

950~1200我國熱解決在工藝水平和解決的產(chǎn)品質(zhì)量及壽命方面與國際上的先進國家相比，差距比較懸殊。最重要的因素在于熱解決設(shè)備較落后，檢測手段簡陋，工藝管理單薄。因此在逐步進行技術(shù)改造和改善設(shè)備的同時，加緊技術(shù)引進消化工作和依靠多個技術(shù)上的創(chuàng)新，使我國熱解決質(zhì)量水平有明顯提高。五、熱解決技術(shù)展望現(xiàn)在，可控氛圍熱解決、真空熱解決、感應(yīng)熱解決和表面改性等少無氧化技術(shù)成為發(fā)展主流；清潔、節(jié)能和環(huán)保型熱解決技術(shù)成為可持續(xù)發(fā)展的熱點；計算機和IT技術(shù)使傳統(tǒng)熱解決技術(shù)當(dāng)代化；新材料研究開發(fā)為熱解決技術(shù)提供了更加廣闊發(fā)展空間；先進的熱解決制造技術(shù)正在走向定量化、智能化和精確控制的新水平。將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃正火的重要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得靠近平衡狀態(tài)的組織。將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度,保持一定的時間，然后以合適速度在水（油）中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱解決工藝稱為淬火。鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度下列的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱解決工藝稱為回火。我也來加一點。金屬熱解決工藝大致可分為整體熱解決、表面熱解決和化學(xué)熱解決三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻辦法的不同，每一大類又可辨別為若干不同的熱解決工藝。同一種金屬采用不同的熱解決工藝，可獲得不同的組織，從而含有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用最廣的金屬，并且鋼鐵顯微組織也最為復(fù)雜，因此鋼鐵熱解決工藝種類繁多。整體熱解決是對工件整體加熱，然后以合適的速度冷卻，以變化其整體力學(xué)性能的金屬熱解決工藝。鋼鐵整體熱解決大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火是將工件加熱到合適溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達成或靠近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，慣用于改善材料的切削性能，也有時用于對某些規(guī)定不高的零件作為最后熱解決。淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。為了減少鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱解決工藝。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的合適溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱解決工藝稱為時效解決。將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃正火的重要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得靠近平衡狀態(tài)的組織。將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度,保持一定的時間，然后以合適速度在水（油）中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱解決工藝稱為淬火。鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度下列的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱解決工藝稱為回火。退火是將工件加熱到合適溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后進行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達成或靠近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織準備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，慣用于改善材料的切削性能，也有時用于對某些規(guī)定不高的零件作為最后熱解決。淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時變脆。為了減少鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱解決工藝。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。消除應(yīng)力退火一定是在PSK線溫度下列，PSK線的溫度是723度，只有在這個溫度下才不會發(fā)生相變，消除應(yīng)力的過程是在低于723度下的一種溫度保溫一段時間后緩冷的過程中消除的。熱解決就是將固態(tài)金屬或合金采用合適的方式進行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織構(gòu)造的工藝。因此熱解決的過程就是按加熱→保溫→冷卻這三階段進行，這三個階段可用冷卻曲線來表達（如圖所示）。不管是那種熱解決，都是分這三個階段，不同的是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度不同。熱解決工藝的特點是不變化金屬零件的外形尺寸，只變化材料內(nèi)部的組織與零件的性能。因此鋼的熱解決目的是消除材料的組織構(gòu)造上的某些缺點，更重要的是改善和提高鋼的性能，充足發(fā)揮鋼的性能潛力，這對提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長使用壽命有重要的意義。鋼的熱解決種類分為整體熱解決和表面熱解決兩大類。慣用的整體熱解決有退火，正火、淬火和回火；1.退火把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢冷卻到室溫．退火有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等幾個。a將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻稱為完全退火．目的是減少鋼的硬度，消除鋼中不均勻組織和內(nèi)應(yīng)力．b，把鋼加熱到７５０度，保溫一段時間，緩慢冷卻至５００度下，最后在空氣中冷卻叫球化退火．目的是減少鋼的硬度，改善切削性能，重要用于高碳鋼．c，去應(yīng)力退火又叫低溫退火，把鋼加熱到５００～６００度，保溫一段時間，隨爐緩冷到３００度下列，再室溫冷卻．退火過程中組織不發(fā)生變化，重要消除金屬的內(nèi)應(yīng)力．2.正火將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃正火的重要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得靠近平衡狀態(tài)的組織。正火與退火工藝相比，其重要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，因此正火熱解決的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達成零件性能規(guī)定時，盡量選用正火。3.淬火將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840-860℃,碳素工具鋼的淬火溫度為760～780℃淬火與退火、正火解決在工藝上的重要區(qū)別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經(jīng)淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。招聘(廣告)根據(jù)工件性能規(guī)定的不同，按其回火溫度的不同，可將回火分為下列幾個：（一）低溫回火（150－250度）低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，減少其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時崩裂或過早損壞。它重要用于多個高碳的切削刃具，量具，冷沖模具，滾動軸承以及滲碳件等，回火后硬度普通為HRC58－64。（二）中溫回火（350－500度）中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強度，彈性極限和較高的韌性。因此，它重要用于多個彈簧和熱作模具的解決，回火后硬度普通為HRC35－50。（三）高溫回火（500－650度）高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱解決稱為調(diào)質(zhì)解決，其目的是獲得強度，硬度和塑性，韌性都較好的綜合機械性能。因此，廣泛用于汽車，拖拉機，機床等的重要構(gòu)造零件，如連桿，螺栓，齒輪及軸類?；鼗鸷笥捕绕胀镠B200－330。從自來水淬火時工件容易淬裂、硬度不均且畸變大等現(xiàn)象，列出了自來水作為淬火介質(zhì)的兩大缺點：一是低溫冷卻速度太快，二是冷卻特性對水溫變化太敏感。分析了自來水第二大缺點引發(fā)淬火硬度不均和畸變的因素。通過與氣態(tài)介質(zhì)的對比，指出了液態(tài)淬火介質(zhì)共同的兩類缺點：一是任何擬定的液態(tài)介質(zhì)，其冷卻速度的可調(diào)節(jié)范疇都很有限，以致同一種車間必須配備普通淬火油、中速淬火油和高速淬火油，才干滿足不同工件的需要；二是工件從蒸汽膜階段到沸騰階段期間，冷卻速度忽然增大，可能引發(fā)較大的淬火變形。提供了克服液態(tài)淬火介質(zhì)第二類缺點的七類技術(shù)辦法。淬火就是：工件加熱奧氏體化后以合適方式冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱解決工藝。最常見的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等?；鼗鹁褪牵簩⒋慊鸷蟮匿摷诟哂谑覝囟陀?50℃淬火與回火關(guān)系親密，經(jīng)常配合使用，缺一不可。淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。低溫回火（150－250度）低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，減少其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時崩裂或過早損壞。它重要用于多個高