热处理工艺之四把火.pdfVIP

郑州华菱超硬材料有限公司 2014.12 热处理工艺之四把火 热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以 保证和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应 力状态，以利于进行各种冷、热加工。 一、热处理工艺的分类 热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表 面或内部的晶相组织结构，来改变其性能的一种金属热加工工艺。 热处理工艺大体分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加 热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工 艺。 整体热处理分为正火，退火，淬火，回火，调质，稳定化处理，固溶处理， 水韧处理，失效处理。其中正火、退火、淬火、回火称为热处理中的 “四把火”。 表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理。化学热处理主要分为渗 碳，渗氮，碳氮共渗等。 以下主要介绍整体热处理“四把火”及常见的调质热处理工艺的目的及应用 范围。 二、整体热处理中“四把火“及调质热处理工艺的目的及应用范围 （1）正火 1）正火定义：正火又称为常化，是将工件加热至Ac3(Ac 是指加热时自由铁 素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从 727℃到 912℃之间)或 Acm(Acm 是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃，保温一段时 间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。 2）正火的目的：①去除材料的内应力；②增加材料的硬度。 3）正火的主要应用范围有：①用于低碳钢；②用于中碳钢；③用于工具钢、 轴承钢、渗碳钢等；④用于铸钢件；⑤用于大型锻件；⑥用于球墨铸铁。 （2）退火 1）退火定义：指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以 适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)。 2）退火的目的：①降低硬度，改善切削加工性；②消除残余应力，稳定尺 寸，减少变形与裂纹倾向；③细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷；④均匀材料 组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。 3）退火的主要应用范围：①完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻轧件、 焊件，以消除组织缺陷，使组织变细和变均匀，以提高钢件的塑性和韧性；②不 完全退火主要用于中碳和高碳钢及低合金结构钢的锻轧件，使晶粒变细，同时也 降低硬度，消除内应力，改善被切削性；③球化退火只应用于钢的中退火方法， 其中中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大；④去应力退火主要适 用于毛坯件及经过切削加工的零件，目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力， 稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。 （3）淬火 华菱超硬知名于高硬度材料切削领域，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计 郑州华菱超硬材料有限公司 2014.12 1）淬火的定义：将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入 淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、 空气等。 2）淬火的目的：提高钢件的机械性能,诸如硬度、耐磨性、弹性极限、疲劳强 度等；改善某些特殊钢的物理或者化学性能，如增强磁钢的铁磁性，提高不锈钢 的耐蚀性等。 3）淬火的应用范围：广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如 齿轮、轧辊、渗碳零件等）。机械中的重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应 用的钢件几乎都经过淬火处理。 （4）回火 1）回火的定义：回火一般紧接着淬火进行，将经过淬火的工件重新加热到 低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金 属热处理工艺。 2）回火的目的：①消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；② 调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；③稳定组织与尺寸， 保证精度；④改善和提高加工性能。 3）回火的应用范围：回火分为低温回火，中温回火和高温回火，其中低温 回火主要应用于刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等；中温 回火主要应用于弹簧、锻模、冲击工具等；高温回火广泛用于各种较重要的受力 结构件，如连杆、螺栓、齿轮及轴