熱處理方法

熱處理是指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。

1、退火

將鋼加熱到一定溫度並保溫一段時間，然後使它慢慢冷卻，稱爲退火。鋼的退火是將鋼加熱到發生相變或部分相變的溫度，經過保溫後緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是爲了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘餘應力；同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。

2、正火

正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉變爲均勻的奧氏體，然後在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體，對於亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。

3、淬火

淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然後很快放入淬火劑中，以大於臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體爲主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強度和硬度。淬火中常用的淬火劑有：水、油、鹼水和鹽類溶液等。

將已經淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱爲回火。其目的是消除淬火產生的內應力，降低硬度和脆性，以取得預期的力學性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類。

淬火後高溫回火的熱處理方法稱爲調質處理。高溫回火是指在500-650℃之間進行回火。調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。

4、時效處理

爲了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發生變化，常在低溫回火後（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時，這種爲穩定精密製件質量的處理，稱爲時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理，以消除殘餘應力，穩定鋼材組織和尺寸，尤爲重要。

5、表面淬火

是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發生相變，這就實現了表面淬硬而心部不變的目的。適用於中碳鋼。

6、化學熱處理

是指將化學元素的原子，藉助高溫時原子擴散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學成分和結構，從而達到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學熱處理可分爲滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。

7、滲碳

滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳鋼的韌性和塑性。

8、滲氮

又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。目前生產中多采用氣體滲氮法。

9、氰化

又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。

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鋼的熱處理的主要方式有哪些

1.退火——硬度高的變軟，使易加工。

2.淬火——硬度低的變硬，使之耐磨。

3.調質——高溫淬火+回火，提高材料的綜合機械性能，使材料的強度、韌性、硬度都有所提高。

4.回火——淬火後材料內部的應力很大，易變形、開裂、性能不穩定。這時採用回火的辦法消除大量的內應力，使材料性能穩定些。

5.時效——指人工時效，將材料放置在溫度比自然溫度高些的環境下，使材料消除應力、穩定形狀的一種方法。如果時間允許，可長時間（三、五年）放在露天也可達到這種效果。

6.發蘭、發黒——表面氧化處理，使之生成緻密氧化面，避免在使用中自然氧化，起保護作用。

什麼是熱處理？常用的熱處理方法有哪些

熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內部的金相組織結構，來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。下面介紹幾種常用的熱處理工藝方法。

常用的熱處理方法如下：

1．正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。

2．退火annealing：將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度，保溫一段時間後，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。

3．固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區恆溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然後快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

4．時效：合金經固溶熱處理或冷塑性形變後，在室溫放置或稍高於室溫保持時，其性能隨時間而變化的現象。

5．固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體並提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續加工成型。

6．時效處理：在強化相析出的溫度加熱並保溫，使強化相沉澱析出，得以硬化，提高強度。

7．淬火：將鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的範圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。50CrVA彈簧鋼880℃淬油金相組織

8．回火：將經過淬火的工件加熱到臨界點AC1以下的適當溫度保持一定時間，隨後用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。

9．鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱爲氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較爲廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮爲主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

10、離子滲氮在低於一個大氣壓的滲氮氣氛中，利用工件（陰極）和陽極之間的產生的輝光放電進行滲氮的工藝稱爲離子滲氮。其特點是：滲氮速度快；組織易控制，氮層脆性小；變形小；易保護，節約能源；污染少。

11．調質處理：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱爲調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理後得到回火索氏體組織，它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織爲優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關，一般在HB200—350之間。

12．釺焊：用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。隨着現代科學技術的發展、熱處理技術也不斷地發展的越來越先進，給工業企業也帶來了更大的便利，而傳統的熱加工工藝總是需要投入很多的資源和原材才能加工出優質的金屬工件，而且在過程中也會產生大量的浪費現象，原材料利用不充分等等，而如今的離子滲氮爐在進行離子滲氮熱處理加工工藝過程中卻更能節約能源、排放污染物和氣體更少、而且也提高了工作效率。是熱處理歷史中又一重要的發明。

常見的熱處理方法有哪些

1.退火

操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關資料)後，一般隨爐溫緩慢冷卻。

目的:1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能2.細化晶粒，改善力學性能，爲下一步工序做準備3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:1.適用於合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應狀態不合格的原材料2.一般在毛坯狀態進行退火 。

2.正火

操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度，保溫後以稍大於退火的冷卻速度冷卻。

目的:1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能2.細化晶粒，改善力學性能，爲下一步工序做準備3.消除冷、熱加工所產生的內應力。

應用要點:正火通常作爲鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對於性能要求不高的低碳的和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件，也可作爲最後熱處理。對於一般中、高合金鋼，空冷可導致完全或局部淬火，因此不能作爲最後熱處理工序。

3.淬火

操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上，保溫一段時間，然後在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。

目的:淬火一般是爲了得到高硬度的馬氏體組織，有時對某些高合金鋼(如不鏽鋼、耐磨鋼)淬火時，則是爲了得到單一均勻的奧氏體組織，以提高耐磨性和耐蝕性。

應用要點:1.一般用於含碳量大於百分之零點三的碳鋼和合金鋼2.淬火能充分發揮鋼的強度和耐磨性潛力，但同時會造成很大的內應力，降低鋼的塑性和衝擊韌度，故要進行回火以得到較好的綜合力學性能。

4.回火

操作方法:將淬火後的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度，經保溫後，於空氣或油、熱水、水中冷卻。

目的:1.降低或消除淬火後的內應力，減少工件的變形和開裂2.調整硬度，提高塑性和韌性，獲得工作所要求的力學性能3.穩定工件尺寸。

應用要點:1.保持鋼在淬火後的高硬度和耐磨性時用低溫回火在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火以保持高的衝擊韌度和塑性爲主，又有足夠的強度時用高溫回火2.一般鋼儘量避免在230~280度、不鏽鋼在400~450度之間回火，因爲這時會產生一次回火脆性。

5.調質

操作方法:淬火後高溫回火稱調質，即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度，保溫後進行淬火，然後在400~720度的溫度下進行回火。

目的:1.改善切削加工性能，提高加工表面光潔程度2.減小淬火時的變形和開裂3.獲得良好的綜合力學性能。

應用要點:1.適用於淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼2. 不僅可以作爲各種較爲重要結構的最後熱處理，而且還可以作爲某些緊密零件，如絲槓等的預先熱處理，以減小變形。