热处理工艺比较.docx
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热处理工艺比较
退火
概念：
将钢加热到低于或高于Ac1点温度，保持一定时间后随炉缓慢冷却，以获得接近于平衡状态的组织。
目的：
降低钢的硬度、改善切削加工性能；消除应力或加工硬化、提高塑性，便于继续冷加工；消除组织缺陷，提高工艺性能和使用性能；细化晶粒、改善碳化物的分布和形态，为最终热处理作好组织准备。
常用退火工艺
扩散退火（均匀退火）：
为了改善或消除在冶金过程中形成的成分不均匀性及夹杂物偏聚而进行的退火。
加热温度一般高于Ac3以上150~250℃，加热速度不宜过快，应控制在100~200℃，加热后随炉冷却至350℃左右出炉空冷。
一般安排在钢锭开坯，锻轧之后进行。
完全退火：
将钢加热到Ac3以上30~50℃，保持一定时间后缓慢冷却以获得接近于平衡状态组织的工艺。
主要应用于消除亚共析钢中因停锻温度过高而引起粗大晶粒、铸件在浇注后冷却不当形成魏氏组织、轧制工艺不合要求而产生带状组织等缺陷。
等温退火：
加热温度与完全退火大致相似，只是冷却方式不同，其冷却方式是使高温奥氏体以较快的速度冷却至Ar1以下某一温度等温一段时间，使奥氏体完全分解转变成珠光体，然后出炉空冷。
球化退火：
将工件加热到Ac1+30-50℃保温后缓冷或者加热后冷却到略低于Ar1的温度下保温。
主要用于共析和过共析钢及合金工具钢，主要目的在于降低硬度，改善切削加工系，为淬火处理作好组织准备。
低温退火（去应力退火）：
主要用于消除切削加工和铸件、锻件、焊接件中因快冷而引起的参与内应力以稳定尺寸，避免引起变形。
碳钢和低合金钢为550~650℃，高合金钢为600~750℃，退火保温时间约1~2小时，退火后的冷却均应缓慢。
正火
定义：
把钢加热到临界点Ac3或Accm以上30~50℃或更高的温度，保温足够时间，然后再空气中冷却的工艺方法。
目的：
低碳钢正火的目的之一是提高切削性能；过共析钢正火，主要是为了消除网状碳化物。
工艺规范：
含碳量低于0.2%的钢，应适当提高加热温度（Ar1+100℃）；过共析钢正火，加热温度应比正常值稍高出20~40℃，采用较大冷却速度；对于某些锻件中的过热组织或铸件的粗大组织，一次正火后不能达到细化组织的目的应进行两次重复正火，第一次正火采用高于Ac3以上150~200℃，第二次正火采用正常加热温度进行。
淬火
定义：
将钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一定时间后随之以大于临界冷却速度（Vc）的冷速进行冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的工艺方法。
目的：
提高工件中硬度和耐磨性；提高强韧性；提高弹性；获得某些物理化学性能。
工艺规范
亚共析钢淬火加热温度是Ac3+30~50℃，淬火后可得到细晶粒的马氏体组织；过共析钢淬火加热温度是Ac1+30~50℃。
对于中小件的淬火加热时间多按
来计算，
为加热系数，K为装炉系数，一般去1~1.5，D为有效厚度。
应该在保证热处理质量的前提下，尽可能采用快速加热方法。
单液淬火：
将奥氏体化的工件直接淬入单一的淬火介质中的方法。
双重冷却淬火：
由于单一淬火介质不能满足某些工件对淬火变形及组织性能的要求，所以采用先后在两种介质中进行冷却的方法。
分级淬火：
将奥氏体化后的工件首先淬入温度较低的分级盐浴中停留一段时间，使工件的表面与心部温差减小，再取出空冷工件在缓慢冷速下进行马氏体相变的淬火方法。
等温淬火：
将工件淬入低于Bs温度的等温盐浴中较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后空冷。
冷处理：
将淬火至室温的工件继续冷却到零度以下的处理方法。
回火
定义：
将淬火后的钢加热到低于Ac1临界温度，保持一段时间而后再冷却到室温的工艺。
目的：
回火工艺是淬火后必不可少的后续工序，主要目的是消除应力、调整性能、稳定组织。
工艺名称
定义
目的
常用工艺
工艺规范
工艺缺陷
加热温度
保温时间
冷却方式
退火
将钢加热到低于或高于Ac1点温度，保持一定时间后随炉缓慢冷却，以获得接近于平衡状态的组织。
降低钢的硬度、改善切削加工性能；消除应力或加工硬化、提高塑性，便于继续冷加工；消除组织缺陷，提高工艺性能和使用性能；细化晶粒、改善碳化物的分布和形态，为最终热处理作好组织准备。
扩散退火
Ac3+150~220℃
工件截面厚度25mm/h
随炉冷却至350℃左右出炉空冷
完全退火
Ac3+30~50℃
工件截面厚度25mm/h
随炉冷却至600℃左右出炉空冷或坑冷
等温退火
与完全退火大致相似
参照钢中C曲线来确定
以较快速度冷却至Ar1以下某一温度等温一段时间，使奥氏体完全分解转变成珠光体
球化退火
Ac1+30-50℃
低温退火
碳钢和低合金钢为550~650℃，高合金钢为600~750℃
1~2小时
以小于100℃/h的冷却速度随炉冷却
正火
把钢加热到临界点Ac3或Accm以上30~50℃或更高的温度，保温足够时间，然后再空气中冷却的工艺方法。
低碳钢正火的目的之一是提高切削性能；过共析钢正火，主要是为了消除网状碳化物。
Ac3或Accm+30~50℃
足够时间
在空气中冷却
含碳量低于0.2%的钢，应适当提高加热温度（Ar1+100℃）；过共析钢正火，加热温度应比正常值稍高出20~40℃，采用较大冷却速度；对于某些锻件中的过热组织或铸件的粗大组织，一次正火后不能达到细化组织的目的应进行两次重复正火，第一次正火采用高于Ac3以上150~200℃，第二次正火采用正常加热温度进行。
工艺名称
定义
目的
工艺规范
工艺缺陷
淬火
将钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一定时间后随之以大于临界冷却速度（Vc）的冷速进行冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的工艺方法。
提高工件中硬度和耐磨性；提高强韧性；提高弹性；获得某些物理化学性能。
加热规范
冷却规范
加热温度：
亚共析钢淬火加热温度是Ac3+30~50℃，淬火后可得到细晶粒的马氏体组织；过共析钢淬火加热温度是Ac1+30~50℃。
对于中小件的淬火加热时间多按
来计算，
为加热系数，K为装炉系数，一般去1~1.5，D为有效厚度。
加热速度：
应该在保证热处理质量的前提下，尽可能采用快速加热方法。
单液淬火：
将奥氏体化的工件直接淬入单一的淬火介质中的方法。
双重冷却淬火：
由于单一淬火介质不能满足某些工件对淬火变形及组织性能的要求，所以采用先后在两种介质中进行冷却的方法。
分级淬火：
将奥氏体化后的工件首先淬入温度较低的分级盐浴中停留一段时间，使工件的表面与心部温差减小，再取出空冷工件在缓慢冷速下进行马氏体相变的淬火方法。
等温淬火：
将工件淬入低于Bs温度的等温盐浴中较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后空冷。
冷处理：
将淬火至室温的工件继续冷却到零度以下的处理方法。
回火
将淬火后的钢加热到低于Ac1临界温度，保持一段时间而后再冷却到室温的工艺。
回火工艺是淬火后必不可少的后续工序，主要目的是消除应力、调整性能、稳定组织。
回火温度的确定方法：
1、；2、
回火时间：
一般在空气中冷却，对于一些工模具回火后冷至室温之前不允许水冷，对于具有高温回火脆性的合金结构钢应在油中冷却。
型砂、砂芯
干型砂、半干型砂、湿型砂
油砂、合脂砂、树脂砂
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