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热处理基础工艺及应用 一、预备热处理工艺及应用 正火： 将钢材或钢件加热到临界点（Ac3或Accm）以上30-50℃，保温透烧后在空气中冷却，获得珠光体类型组织结构的热处理工艺。 1.1适用范围：适用于改善亚共析钢的可加工性和消除过共析钢中的网状碳化物，以及改善有效截面尺寸较大工件的淬透深度。 1.2技术要求：晶粒细化，组织结构均匀化；对于半成品，正火后表面脱碳层深度不应超过加工余量的1/2；降低内应力，并获得一定的硬度。 1.3操作守则： 1）正火加热过程出严格控制温度和事件外，应尽量减轻钢件的表面氧化脱碳。氧化脱碳层深度不得大于毛坯加工留量的1/2。 2）为挽救某些粗大组织而实施的正火，其加热温度应较普通正火加热温度高20-50℃。 3）对于料堆较大或截面尺寸较大的钢材或毛坯，为了得到均匀化的组织和提高力学性能，加热后准许用吹风或雾冷方式强化冷却速度。 4）对于改善不良组织的高温正火，或某些高碳钢正火后一旦硬度偏高，为便于切削加工，可以补充高温回火预以软化。 完全退火： 将钢材或零件毛坯加热到临界点（Ac3或Accm）以上30-50℃，保温透烧后随炉降温缓慢冷却，获得珠光体和先析出相（铁素体或渗碳体）类型组织结构的热处理工艺。 2.1适用范围：完全退火适用于各种碳素钢和合金钢软化处理。 2.2技术要求： 1）完全退火后，钢的纤维组织：亚共析钢为片状珠光体+铁素体；共析钢为单一的片状珠光体；过共析钢为片状珠光体+渗碳体。 2）降低硬度，依钢的碳含量而定。 2.3操作守则 1）完全退火加热过程除严格控制温度和时间外，应尽量减轻钢件的表面氧化脱碳。氧化脱碳层深度不得大于毛坯加工留量的1/2. 2）完全退火加热并烧透后，大量装炉情况下，随炉冷却或限制一定的冷却速度及出炉温度；单件或小批量生产时，可加热并烧透后出炉掩埋在白灰或草木灰中缓冷。 球化退火： 将钢中的先析出相（铁素体和碳化物）进行球化处理的热处理工艺。加热温度为被处理钢的临界点（Ac3或Accm）以上20-30℃。 3.1适用范围：主要适用于改善共析钢和过共析钢的可加工性及淬火工艺性，也额可以改善亚共析钢冷挤压后的力学性能和工艺性。 3.2技术要求：钢中先析出相呈一定尺寸的球化形态；硬度事宜，一般根据不同钢种确定具体硬度 3.3操作守则： 1）严格控制加热温度和保持时间。 2）严格控制冷却速度，通常采用20-50℃/h的速度自加热温度降至被处理钢的冷却临界点（Ar1）一下10-30℃，并在该温度保持较长时间（一般以加热时间和保温时间的1.5倍） 3）等温保持后随炉冷却到450-500℃出炉，继续空冷到室温。 4）如果所处理钢的组织中，有严重网站或大块状先析出相，需要先实施正火处理预以消除，然后再进行球化退火处理。 再结晶退火： 将冷变形加工（冷轧、冷拔等）后的金属材料，加热到稍高于其再结晶温度，保持适当时间使变形的晶粒重新恢复为均匀的等轴晶粒的热处理工艺。具体加热温度一般在600-700℃（即钢的再结晶温度以上150-200℃）范围内。 4.1适用范围：适用于改善冷作加工零件（冷拔钢丝、冷轧钢条、滚制螺栓、薄板拉伸件等）的延展性及应力状态。 4.2技术要求： 1）被拉长变形的晶粒恢复成等轴晶粒。 2）消除冷作硬化现象，即降低硬度，恢复塑性。 3）加热过程尽量减轻氧化。轻微氧化可用喷砂或弱酸酸洗清除。 4.3操作守则： 1）再结晶退火一般采用常温状态下装炉，或在250℃以下入炉开始升温，并确保加热速度在150-180℃/h。 2）再结晶退火保温后，工件随炉冷却或者出炉后立即掩埋在白灰或草木灰中自然冷却。有效尺寸在40mm以上的厚度大件也可置于空气中冷却。 3）党塑性变形量在5%-15%时，不宜采用再结晶退火，否则易产生大小不一的晶粒，使力学性能降低。这种情况下可用正火代替再结晶退火。 4）对于某些材料或零件，当需要保留一部分因冷作硬化而获得的强度和弹性时，其退火温度应低于再结晶退火温度。 低温退火： 对高淬透性钢的铸锭、锻坯等加热到略低于这些钢的各自临界点（Ac1）温度，保温适当时间透烧后缓慢冷却下来的热处理工艺。具体加热温度一般为600-800℃。 5.1使用范围：适用于消除铸、锻、焊件的残留内应力，并改善某些高合金钢原材料或毛坯的可加工性。 5.2技术要求：降低原材料或毛坯的硬度，以利于切削加工；较彻底地消除被处理件的残留内应力。 5.3操作守则： 1）工件装炉应在加热炉温度不超过200-300℃状态下进行，并以不大于150℃/h的速度升温加热。 2）在工件较大或装炉量较多的情况下，炉温升至450℃左右时停留一段时间，待内外温度一致继续加热到所需温度。为了彻底消除内应力，待炉温均匀后开始计算保温时间。 3）低温退火冷却速度应严格控制，一般以不大于