1.退 火

將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時間,然后緩慢冷卻到室溫

①降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工

②細化晶粒,均勻鋼的組織,改善鋼的性能及為以后的熱處理作準備

③消除鋼中的內應力。防止零件加工后變形及開裂

退

火

類

別

(1)完全退火

將鋼件加熱到臨界溫度(不同鋼材臨界溫度也不同,一般是710-750℃,個別合金鋼的臨界溫度可達800—900oC)以上30—50oC,保溫一定時間,然后隨爐緩慢冷卻(或埋在沙中冷卻)

細化晶粒,均勻組織,降低硬度,充分消除內應力完全退火適用于含碳量(質量分數)在0.8%以下的鍛件或鑄鋼件

(2)球化退火

將鋼件加熱到臨界溫度以上20～30oC,經過保溫以后,緩慢冷卻至500℃以下再出爐空冷

降低鋼的硬度,改善切削性能,并為以后淬火作好準備,以減少淬火后變形和開裂,球化退火適用于含碳量(質量分數)大于0.8%的碳素鋼和合金工具鋼

(3)去應力退火

將鋼件加熱到500～650oC,保溫一定時間,然后緩慢冷卻(一般采用隨爐冷卻)

消除鋼件焊接和冷校直時產生的內應力,消除精密零件切削加工時產生的內應力,以防止以后加工和用過程中發生變形

去應力退火適用于各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等

2.正火

將鋼件加熱到臨界溫度以上40～60oC,保溫一定時間,然后在空氣中冷卻

①改善組織結構和切削加工性能

②對機械性能要求不高的零件,常用正火作為最終熱處理

③消除內應力

3. 淬火

將鋼件加熱到淬火溫度,保溫一段時間,然后在水、鹽水或油(個別材料在空氣中)中急速冷卻

①使鋼件獲得較高的硬度和耐磨性

②使鋼件在回火以后得到某種特殊性能,如較高的強度、彈性和韌性等

淬

火

類

別

(1)單液淬火

將鋼件加熱到淬火溫度,經過保溫以后,在一種淬火劑中冷卻

單液淬火只適用于形狀比較簡單,技術要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時,對于直徑或厚度大于5～8mm的碳素鋼件,選用鹽水或水冷卻;合金鋼件選用油冷卻

(2)雙液淬火

將鋼件加熱到淬火溫度,經過保溫以后,先在水中快速冷卻至300—400oC,然后移人油中冷卻

(3)火焰表面淬火

用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面,使零件迅速加熱到淬火溫度,然后立即用水向零件表面噴射, 火焰表面淬火適用于單件或小批生產、表面要求硬而耐磨,并能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件,如曲軸、齒輪和導軌等

(4)表面感應淬火

將鋼件放在感應器中,感應器在一定頻率的交流電的作用下產生磁場,鋼件在磁場作用下產生感應電流,使鋼件表面迅速加熱(2一10min)到淬火溫度,這時立即將水噴射到鋼件表面。

經表面感應淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持著較好的強度和韌性。

表面感應淬火適用于中碳鋼和中等含碳量的合金鋼件

4.回火

將淬火后的鋼件加熱到臨界溫度以下,保溫一段時間,然后在空氣或油中冷卻

回火是緊接著淬火以后進行的,也是熱處理的最后一道工序

①獲得所需的力學性能。在通常情況下,零件淬火后的強度和硬度有很大提高,但塑性和韌性卻有明顯降低,而零件的實際工作條件要求有良好的強度和韌性。選擇適當的回火溫度進行回火后,可以獲得所需的力學性能

②穩定組織,穩定尺寸

③消除內應力

(1)低溫回火

將淬硬的鋼件加熱到150-50oC,并在這個溫度保溫一定時間,然后在空氣中冷卻,低溫回火多用于切削刀具、量具、模具、滾動軸承和滲碳零件等

消除鋼件因淬火而產生的內應力

類

別

(1)中溫回火

將淬火的鋼件加熱到350～450%,經保溫一段時間冷卻下來,一般用于各類彈簧及熱沖模等零件

使鋼件獲得較高的彈性、一定的韌性和硬度

(1)高溫回火

將淬火后的鋼件加熱到500～650oC,經過保溫以后冷卻,主要用于要求高強度、高韌性的重要結構零件,如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連桿等

使鋼件獲得較好的綜合力學性能,即較高的強度和韌性及足夠的硬度,消除鋼件因淬火而產生的內應力

5.調質

將淬火后的鋼件進行高溫(500～600oC)回火多用于重要的結構零件,如軸類、齒輪、連桿等調質一般是在粗加工之后進行的

細化晶粒,使鋼件獲得較高韌性和足夠的強度,使其具有良好的綜合力學性能

6.

時 

效 

處 

理

(1)人工時效

將經過淬火的鋼件加熱到100～160℃,經過長時間的保溫,隨后冷卻

消除內應力,減少零件變形,穩定尺寸,對精度要求較高的零件更為重要

(2)自然時效

將鑄件放在露天;鋼件(如長軸、絲杠等)放在海水中或長期懸吊或輕輕敲打 要經自然時效的零件,最好先進行粗加工

7.化學熱處理

將鋼件放到含有某些活性原子(如碳、氮、鉻等)的化學介質中,通過加熱、保溫、冷卻等方法,使介質中的某些原子滲入到鋼件的表層,從而達到改變鋼件表層的化學成分,使鋼件表層具有某種特殊的性能

化

學

熱

處

理

(1)鋼滲的碳

將碳原子滲入鋼件表層

常用于耐磨并受沖擊的零件,如:輪、齒輪、軸、活塞銷等

使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性,而中心仍保持高的韌性

(2)鋼滲的氮

將氮原子滲入鋼件表層

常用于重要的螺栓、螺母、銷釘等零件

提高鋼件表層的硬度、耐磨性、

耐蝕性

類

別

(3)鋼的氰化

將碳和氮原子同時滲人到鋼件表層適用于低碳鋼、中碳鋼或合金鋼零件,也可用于高速鋼刀具

提高鋼件表層的硬度和耐磨性

8.發黑

將金屬零件放在很濃的堿和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬零件表面生成一層帶有磁性的四氧化三鐵薄膜常用于低碳鋼、低碳合金工具鋼

由于材料和其他因素的影響,發黑層的薄膜顏色有藍黑色、黑色、紅棕色、棕褐色等,其厚度為0.6～0.8μm

防銹、增加金屬表面美觀和光澤,消除淬火過程中的應力