热处理工艺比较

铝合金镁合金热处理工艺的比较研究铝合金和镁合金是现代工业中常见的金属材料，在汽车、航空、航天以及电子等领域都有广泛应用。

然而，这两种材料在使用过程中会遇到很多问题，例如强度不足、耐腐蚀性差等。

因此，需要进行热处理处理来改变这些材料的组织结构和性能特点。

本文将对铝合金和镁合金的热处理工艺进行比较研究，以探究哪种材料的热处理效果更好。

一、铝合金的热处理工艺铝合金是由铝、铜、锰、镁、硅等元素组成的合金，具有轻weight、高强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。

铝合金通过热处理可以改善其强度和硬度，提高其耐腐蚀性和可加工性。

铝合金的热处理工艺包括固溶退火、时效处理和淬火等步骤：1.固溶退火：在480℃左右的温度下进行加热处理，使铝合金的固溶体中溶解其他元素，形成均匀的单相固溶体。

该过程可以增加铝合金的可加工性和塑性。

2.时效处理：在固溶退火后，将铝合金加热至100-200℃，使合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。

该过程可以提高铝合金的强度和硬度。

3.淬火处理：在铝合金表面形成一层较硬的表面层，以提高铝合金的磨损耐用度。

二、镁合金的热处理工艺镁合金是由镁、铝、锌、锶、锗等元素组成的合金，具有轻weight、高比强度、高耐腐蚀性和良好的可加工性等特点。

镁合金也需要进行热处理来改变其组织结构和性能特点。

镁合金的热处理工艺一般包括固溶退火、时效处理、淬火和强化等步骤：1.固溶退火：在400-500℃的温度下进行加热处理，使镁合金中的固溶体达到均匀的状态。

2.时效处理：在固溶退火后，在100-250℃的温度下对镁合金进行时效处理，使镁合金中的固溶体分解，形成脆性和硬度较高的质体。

3.淬火：该步骤可使镁合金表面形成一层较硬的表面层，以提高其耐磨性。

4.强化：将镁合金固溶体中的氢、氧、氮等元素去除，使镁合金的组织结构更加致密，且具有良好的塑性和可加工性。

三、铝合金与镁合金热处理的比较1.机械性能比较铝合金的热处理可以大大提高其强度和硬度，但会降低其可塑性和韧性。

第4章热处理工艺热处理工艺种类很多，大体上可分为普通热处理（或叫整体热处理），表面热处理，化学热处理，特殊热处理等。

4.1钢的普通热处理4.1.1退火将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。

退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。

退火的目的：z降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工；z均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备；z消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。

退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。

一、退火方法的分类常用的退火方法，按加热温度分为：临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火碳钢各种退火和正火工艺规范示意图：1、完全退火工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全A化）。

完全退火主要用于亚共析钢（w c=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。

低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Ac cm以上A状态缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿A晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。

目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。

亚共析钢完全退火后的组织为F+P。

实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。

2、等温退火完全退火需要的时间长，尤其是过冷A比较稳定的合金钢。

如将A化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A转变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时间，这种退火方法叫等温退火。

工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使AÆP然后空冷至室温的热处理工艺。

渗碳渗碳热处理渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。

相似的还有低温渗氮处理。

这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。

概述渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。

也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。

渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。

渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。

工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。

渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。

渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。

最早是用固体渗碳介质渗碳。

液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。

美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。

30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。

60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。

至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。

分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。

气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。

固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。

液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，―603‖渗碳剂等。

钢的五种热处理工艺热处理工艺——外表淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度〔700度〕以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。

2、把金属材料加热到相变温度〔800度〕以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。

3、把金属材料加热到相变温度〔800度〕以上，保温一段时间后再在特定介质中〔水或油〕快速冷却叫淬火。

◆外表淬火•钢的外表淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的外表层承受着比心部更高的应力。

在受摩擦的场合，外表层还不断地被磨损，因此对一些零件外表层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有外表强化才能满足上述要求。

由于外表淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。

根据供热方式不同，外表淬火主要有感应加热外表淬火、火焰加热外表淬火、电接触加热外表淬火等。

感应外表淬火后的性能:1.外表硬度：经高、中频感应加热外表淬火的工件，其外表硬度往往比普通淬火高2～3 单位〔HRC〕。

2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。

这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比拟高，外表的高的压应力等综合的结果。

3.疲劳强度：高、中频外表淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。

对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。

一般硬化层深δ＝〔10～20〕％D。

较为适宜，其中D。

为工件的有效直径。

◆退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析钢或过共析钢那么是粒状珠光体。

总之退火组织是接近平衡状态的组织。

•退火的目的①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。

②细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分，改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备。

铸钢件常见热处理按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火(工艺代号：5111)、正火(工艺代号：5121)、均匀化处理、淬火(工艺代号：5131)、回火(工艺代号：5141)、固溶处理(工艺代号：5171)、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。

1．退火(工艺代号：5111) 退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。

退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。

碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。

适用于所有牌号的铸钢件。

图11—4为几种退火处理工艺的加热规范示意图。

表ll—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。

2．正火(工艺代号：5121) 正火是将铸钢件目口热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。

图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。

正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。

正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。

经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。

一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。

正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。

3．淬火(工艺代号：5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。

或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。

常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。

铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。

图11—6为淬火回火工艺示意图。

铸钢件淬火工艺的主要参数：(1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。

正火与淬火热处理工艺的差异
正火与淬火热处理工艺的差异：
1.工艺目的：
正火是将含有机体内亚原子（氢、氧、硫等）外加成分向有规律的排
列方向形成一定的结构，改善工件外形、性能、质量和一定范围内消
除应力，提高机械性能的热处理工艺。

淬火是对钢材表面施加高温，然后在钢材内部产生超过金属韧性和硬
度限界的淬火应力，使淬火层淬火深度以内的金属韧性、强度、硬度、磨损性和耐腐蚀性等特性得到提高。

2.热处理温度：
正火的温度一般为850～1050℃，可以进行室温到1000℃及以上的正
火处理，取决于钢材的性能要求。

淬火的温度一般在700～900℃，不同材料的淬火温度各异，普通碳素
钢淬火温度一般在720～830℃。

3.处理时间：
正火时间要求比较长，一般在30min～4h不等，过程中要使用相对的缓冷措施。

淬火时间一般在半小时左右，有的更短；通常正火时间比淬火时间长得多。

4.处理后的状态：
正火处理后是整体淬火处理的状态，处理后的工件表面学有一层氧化物，比表面硬度和力学性能提高不多。

淬火处理后，工件表面光滑，容易清洗，有一定程度的抗疲劳性能，表面硬度和力学性能有明显提高。

5.应用范围：
正火处理一般应用在钢结构、大件机械零件、曲轴、机械螺栓和一些高负荷条件下需要偏析结构机件等。

淬火处理一般应用在凿工具、扳手、锻件、轴承、连接螺栓、棘轮等具有较高的强度和硬度要求的零件。

表面淬火与化学热处理工艺异同点摘要：介绍表面淬火与化学热处理的工艺的不同以及各自的分类、加工方法。

关键词：表面淬火化学热处理异同点表面淬火只对工件的表面或部分表面进行热处理，所以只改变表层的组织。

而心部或其它部分的组织仍保留原来的低硬度、高塑性和高韧性的性能，这样工件截面上由于组织不同性能也就不同。

表面淬火便于实现机械化、自动化，质量稳定，变形小，热处理周期短，费用少，成本低，还可用碳钢代替一些台金钢。

化学热处理是将工件表面渗进了某些化学元素的原子，改变了表层的化学成份，使表面能得到高硬度或某些特殊的物理、化学性能。

而心部组织成份不变，仍保留原来的高塑性。

高韧性的性能，这样在工件截面上就有截然不同的化学成份与组织性能。

化学热处理生产周期长，不便于实现机械化、自动化生产，工艺复杂，质量不够稳定，辅助材料消耗多、费用大、成本高，许多情况下还需要贵重的合金钢。

化学热处理只在获得表面层的更高硬度与某些特殊性能及心部的高韧性等方面优于表面淬火。

表面淬火：钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。

在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。

由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。

根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。

三维网技术论坛3 N: A0 ? E/ p$ X+ i1 W! _1 K$ z感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热• 感应加热的基本原理将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。

这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。

四大热处理工艺
热处理工艺是一种通过改变材料的物理结构、化学成分和性质来改善其性能的技术。

在热处理工艺中，有四项主要的工艺，分别是退火、淬火、回火以及表面处理。

这四种热处理工艺都具有不同的特点和应用范围，并被广泛应用于现代工业生产中。

1. 退火工艺
退火工艺是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的工艺。

此工艺可以减少材料中的残余应力和提高硬度，改善材料的延展性和韧性，提高材料的加工性能，适用于铸造、锻造和变形加工等多种材料加工领域。

退火的最佳温度和持续时间会因材料不同而异。

2. 淬火工艺
淬火是将金属材料加热到一定温度后，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性质的工艺。

此工艺可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种机械零部件、工具等。

淬火温度、冷却速度和时间会对最终的材料性能产生显著的影响。

3. 回火工艺
回火工艺是在淬火后，将已经变硬的材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却的工艺。

此工艺可以减轻材料的脆性，并使其具有较好的延展性和韧性，适用于制造各种高强度零部件，如弹簧、轴承、齿轮等。

回火的最佳温度、时间和冷却速度也会因材料不同而异。

4. 表面处理工艺
表面处理工艺是将材料表面进行改性的工艺，包括氮化、硬化、镀膜等多种方法。

通过这些方法可以改善材料表面硬度、抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等，适用于制造各种高性能零部件和设备。

综上所述，四种热处理工艺在现代工业中都具有广泛的应用。

不同材料和加工要求会产生不同的需要，因此选择合适的热处理工艺不仅可以改善材料的性能，也可以提高生产效率，实现工业生产的可持续发展。

说明普通热处理工艺种类及工艺特点普通热处理工艺是指通过加热和冷却的过程，改变材料的组织结构和性能的工艺方法。

根据热处理的目的和要求，常见的热处理工艺可以分为退火、正火、淬火和回火等几种。

下面将逐一介绍这几种热处理工艺的特点及应用。

1. 退火退火是指将材料加热到一定温度，然后保持一段时间，再缓慢冷却至室温的热处理工艺。

退火的主要目的是消除应力，改善材料的塑性和韧性，并调整材料的组织结构。

退火工艺特点如下：（1）降低硬度：退火过程中，材料的晶粒会长大并变得均匀，从而减小了材料的硬度；（2）改善韧性：退火能够消除材料中的应力，减少脆性相的存在，提高材料的韧性；（3）调整组织结构：退火可以改变材料的晶粒和相的分布，调整材料的组织结构，进而改变材料的性能。

2. 正火正火是指将材料加热到适当温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。

正火主要用于提高材料的硬度和强度，但相对于淬火来说，正火冷却速度较慢，因此产生的变形和应力较小。

正火工艺特点如下：（1）提高硬度和强度：正火能够使材料中的碳化物和相变产物均匀分布，从而提高材料的硬度和强度；（2）减小变形和应力：正火冷却速度较慢，相对于淬火来说，产生的变形和应力较小，有利于减少材料的变形和开裂。

3. 淬火淬火是指将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却到室温的热处理工艺。

淬火主要用于提高材料的硬度和强度，但同时也会引入较大的残余应力。

淬火工艺特点如下：（1）提高硬度和强度：淬火能够使材料中的碳化物和相变产物均匀分布，从而提高材料的硬度和强度；（2）引入残余应力：淬火过程中，由于快速冷却导致内外部温度差异，会产生较大的残余应力，容易导致材料开裂。

4. 回火回火是指在淬火后，将材料加热到一定温度，然后保温一段时间，最后冷却到室温的热处理工艺。

回火主要用于减轻淬火过程中产生的残余应力，提高材料的韧性和塑性。

回火工艺特点如下：（1）减轻残余应力：回火能够通过加热和保温的过程，减轻淬火过程中产生的残余应力，从而降低材料的脆性；（2）调整硬度和韧性：回火可以调整材料的硬度和韧性，通过控制回火温度和时间，可以在硬度和韧性之间取得平衡。

热处理工艺一般可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类：(1）整体热处理。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

对于钢铁，整体热处理有退火、正火、淬火和回火等四种。

退火是将工件加热到一定温度,保温一定时间，然后以要求的速度冷却。

退火的目的是为了使金属能进一步进行冷加工，改善加工性能和消除其内应力等。

正火是将工件加热到一定的温度后在空气中冷却.正火的效果与退火相似，但能获得均匀组织，并有较好的韧性和承受机械负荷的能力。

淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐、有机聚合物水溶液介质中快速冷却.淬火后可以提高工件的硬度,但往往应力过高，以致不能使用。

为了增加其韧性,再将工件进行回火.回火是将淬火后的工件在高于室温，而低于转变温度区的温度下进行一定时间的保温，然后以适当的速度冷却。

随着加热温度和冷却方式的不同,退火、正火、淬火和回火又可演变出不同热处理工艺,如调质处理、时效处理、形变处理和真空热处理等.ﻫ（2）表面热处理。

表面热处理是加热工件表层以改变其表层力学性能的工艺方法.表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理。

常用氧一乙炔或氧一丙烷等火焰、感应电流和激光等作为热源。

ﻫ(３）化学热处理。

也称表面硬化处理,它是改变金属表面的化学成分、组织和性能的工艺方法。

这种方法是将工件放人含碳、氮或其他合金元素的介质中加热，保温较长时间，从而使工件表面增加碳、氮、氰，或其他元素的含量.通过化学热处理，可使金属表面变硬,但内芯可保持相当的韧性.ﻫ主要危害工件的正火、退火、淬火、渗碳等热处理工序都是在高温下进行的,而且要用品种繁多的辅助材料,如酸、碱、金属盐、硝盐及氰盐等。

这些辅料都是具有强烈的腐蚀性和毒性的物质,有的是易燃、易爆，有的在热处理过程中的高温和化学反应作用下产生有毒、有害的气体，造成了大气、水质的污染和恶化了热处理车间的劳动环境。

热处理车间的主要危害有: (１）有毒物、有害气体和粉尘危害。

表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。

在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。

由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。

根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。

•感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。

感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点：1。

热源在工件表层，加热速度快，热效率高2。

工件因不是整体加热，变形小3。

工件加热时间短，表面氧化脱碳量少4。

工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。

有利于发挥材料地潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命5。

设备紧凑，使用方便，劳动条件好6。

便于机械化和自动化7。

不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。

•感应加热的基本原理将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。

这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。

•感应表面淬火后的性能1。

表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3个单位（HRC）。

2。

耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。

这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。

3。

疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。

对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。

1.退火把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温．退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。

a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力．b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢．c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力．2.正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。

正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。

正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。

故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。

3.淬火将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。

淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。

马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。

马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。

4.回火钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。

淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。

因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。

通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。

根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。

A 低温回火１５０～２５０．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性．B 中温回火３５０～５００；提高弹性，强度．C 高温回火５００～６５０；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。

常见热处理工艺
热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺，改变金属材料的组织和性能。

在工业生产中，热处理是一种重要的工艺手段，可以使金属材料具有更好的力学性能、物理性能和化学性能。

常见的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。

1. 退火
退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温。

退火可以改善金属的塑性、韧性和可加工性，同时对于去除应力和改善表面质量也有很好的效果。

2. 正火
正火是指将金属材料加热到一定温度，然后在空气中自然冷却。

正火可以提高金属的硬度和强度，同时提高金属的韧性和可焊性。

3. 淬火
淬火是指将金属材料加热到一定温度，然后迅速浸入水或者油中冷却。

淬火可以使金属的硬度和强度提高，但是会降低金属的韧性。

淬火常用于制造高强度、高硬度的零件。

4. 回火
回火是指将经过淬火处理的金属材料再次加热到一定温度，然后冷却。

回火可以改善金属的韧性和韧度，同时可以去除淬火时产生的残余应力。

除了以上四种热处理工艺，还有渗碳、氮化、钝化等特殊的热处理工艺。

渗碳是一种将碳元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的硬度和耐磨性；氮化是一种将氮元素渗透到表面的热处理工艺，可以提高金属表面的抗腐蚀性；钝化是一种将金属表面形成一层氧化膜的热处理工艺，可以提高金属的抗腐蚀性。

热处理是一种非常重要的工艺手段，可以对金属材料的性能进行改善和调整，因此在工业生产中得到了广泛的应用。

不同的热处理工艺可以适用于不同的金属材料和不同的工艺要求，需要根据具体情况进行选择和应用。

金属材料的常用热处理工艺热处理是指通过加热和冷却等过程对金属材料进行加工和改性的一种方法。

通过热处理，可以改变金属材料的组织结构、物理性能和力学性能，从而提高其使用性能。

下面将介绍几种常用的金属材料热处理工艺。

1. 淬火淬火是通过快速冷却金属材料，使其迅速从高温状态转变为室温状态的热处理工艺。

淬火可以增强金属材料的硬度和强度，改善其耐磨性和耐腐蚀性。

淬火一般分为两个步骤：加热和冷却。

加热过程中，金属材料被加热到临界温度以上，以使石墨化和蓝晶质的形成，然后迅速冷却以形成马氏体。

2. 回火回火是将已经淬火的金属材料加热到较低的温度，然后进行慢速冷却的热处理工艺。

回火可以降低金属材料的硬度和脆性，提高其韧性和塑性。

回火过程中，金属材料的晶粒尺寸会增大，同时还会发生析出硬化。

3. 钝化钝化是一种通过在金属材料表面生成一层致密和稳定的氧化物膜来提高其耐腐蚀性能的热处理工艺。

主要适用于不锈钢和铝合金等材料。

钝化可以通过两种方法实现：化学钝化和电化学钝化。

化学钝化是将金属材料浸泡在酸性或碱性溶液中，使其表面生成一层氧化物膜；而电化学钝化则是通过在电解液中进行电化学处理，使材料表面生成一层致密的氧化膜。

4. 固溶处理固溶处理是指将固溶体或合金加热到高温，使其中的溶质原子溶解在基体中，然后迅速冷却以形成固溶体的一种热处理工艺。

固溶处理可以改变金属材料的组织结构和物理性能，提高其强度、硬度和耐腐蚀性。

常见的固溶处理方法包括固溶退火和固溶析出。

5. 淬硬与回火淬硬与回火是淬火和回火两种热处理工艺的组合。

淬硬与回火通常应用于高碳钢和合金钢等材料。

首先，将材料加热并进行淬火，然后通过回火来调整其硬度和韧性。

这种处理方法可以同时提高材料的硬度和韧性，以获得最佳的力学性能。

以上介绍了几种金属材料常用的热处理工艺，包括淬火、回火、钝化、固溶处理和淬硬与回火。

这些工艺可以根据需要，通过改变加热温度、保温时间和冷却速度等参数进行调控，以达到最好的材料性能。

热轧和冷轧钢板热处理工艺区别热轧和冷轧钢板是常见的两种钢材，其物理和化学性质都有所不同。

为了使这两种钢板性能更加优良，热处理工艺是必不可少的。

热处理工艺常常用于调节材料的微观结构，从而改变材料的物理和机械性质。

但是，热处理工艺对于不同的钢板有所不同。

热轧钢板和冷轧钢板的热处理工艺存在显著差异，下面将详细介绍热轧和冷轧钢板的热处理工艺区别。

一、热轧钢板的热处理工艺热轧钢板在热处理过程中，其微观结构会发生不同程度的变化。

热轧钢板经过高温下的过度塑性变形后，其结晶界消失，晶粒尺寸增大，各向异性增加，硬度增加，强度提高，但塑性降低。

为了消除这种过度塑性变形的影响，可采用退火工艺，即在高温下进行加热处理，再缓慢冷却。

这种方法可以消除应力，降低晶粒的尺寸，改善韧性、可焊性等性能，提高其延展性和冲击韧性。

如果需要改变热轧钢板的中间硬度，可以采用淬火和回火工艺。

淬火是指将热轧钢板在高温下加热至760~ 900℃，再用水或油等冷却介质中快速冷却。

冷却速度越快，则板材的硬度越高。

回火是在淬火的基础上，将板材再次加热至300~ 600℃左右，然后缓慢冷却。

这种方法可以改变板材的硬度，同时保持其良好的金相组织和相应的强度，以充分利用板材的成型性能。

二、冷轧钢板的热处理工艺相对于热轧钢板，冷轧钢板在加工过程中存在冷硬化的现象，即板材在冷轧过程中，强制使晶体变形，从而提高板材的强度和硬度。

冷轧钢板在热处理时，晶粒尺寸小、形态规则、各向同性和延展性好等特点都必须得到保留。

一般而言，冷轧钢板的热处理工艺都包括以下几步。

首先是退火工艺，即在较低的温度下将冷轧钢板加热，使其回复其原始结晶晶粒大小，同时消除搓合应力。

其次，可以进行深度调质，通过加热深度调整钢板的硬度和韧性。

还可以通过硬质化处理，在板材表面覆盖上一层较硬的表层，以提高板材的耐磨性。

三、热轧和冷轧钢板热处理工艺的比较总体而言，热处理工艺对于热轧和冷轧钢板的影响是不同的。

8.8级 10.9级 12.9级热处理工艺区别8.8级、10.9级、12.9级热处理工艺区别热处理是金属材料加工中的一种重要工艺，通过控制材料的加热、保温和冷却过程，调整微观结构和性能，以满足不同使用要求。

在热处理中，不同级别的工艺对材料的性能产生不同的影响。

本文将介绍8.8级、10.9级和12.9级热处理工艺的区别，以帮助读者更好地了解这些级别的热处理。

1. 8.8级热处理工艺8.8级热处理工艺通常应用于低强度要求的结构材料。

其主要工艺步骤如下：步骤一：预热材料经过预热，使其达到适宜的热处理温度。

预热温度一般在500℃至700℃之间，具体取决于材料的成分和性能要求。

步骤二：保温将材料保持在适宜的温度下一段时间，以使其达到均匀的组织状态。

保温时间的长短与材料的厚度有关，一般为1小时至3小时。

步骤三：冷却冷却过程中需要控制冷却速率，以获得所期望的组织和性能。

一般来说，8.8级热处理采用空冷方式，也可以使用水淬或油淬来加快冷却速度。

2. 10.9级热处理工艺10.9级热处理工艺适用于要求较高强度的结构材料。

相比于8.8级，10.9级的处理流程略有不同：步骤一：预热与8.8级相似，需要将材料预热到500℃至700℃的温度。

步骤二：保温10.9级的保温时间一般要比8.8级更长，以更好地调整材料的组织结构和性能，保温时间一般为4小时至8小时。

步骤三：冷却冷却过程对于10.9级的处理至关重要。

10.9级材料的冷却速率必须控制得更加精确，以确保所需的高强度得以获得。

通常情况下，使用温度控制装置进行强制冷却。

3. 12.9级热处理工艺12.9级热处理工艺适用于对材料强度要求极高的特殊工程要求。

其工艺步骤比前两者更加复杂：步骤一：预热与前两者相同，将材料预热到500℃至700℃的温度。

步骤二：加热至高温12.9级材料需要经历两个不同的高温保温阶段。

首先将材料加热至较高的温度，例如850℃至950℃。

步骤三：保温在经过较高温度保持一段时间后，再将温度降至较低的保温温度，一般为500℃至700℃。

正火正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Accm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。

其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。

正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。

另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。

正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。

④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。

将工件加热到适当温度（Ac3或ACcm 以上30～50℃）（见钢铁显微组织），保温后在空气中冷却的金属热处理工艺。

正火主要用于钢铁工件。

一般钢铁正火与退火相似，但冷却速度稍大，组织较细。

有些临界冷却速度（见淬火）很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。

与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。

钢正火后的硬度比退火高。

正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。

对于含碳量低于0.25％的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。

热处理⼯艺及⽔冷炉冷空冷的⽐较以共析钢为例：共析钢从⾼温炉冷变成粗波来铁空冷变成中波来铁油冷变成细波来铁+⿇⽥散铁+残留沃斯⽥铁⽔冷变成⿇⽥散铁+残留沃斯⽥铁产⽣残留沃斯⽥铁主要是因为冷却速度不够快，及冷却液的冷却能⼒。

钢在冷却时的组织转变[连续冷却转变]：过冷奥⽒体在⼀个温度范围内，随温度下降发⽣组织转变，同样可⽤“连续冷却转变曲线”“CCT曲线，C —continuous；C —cooling；T —transformation”分析组织转变过程和产物。

共析钢的“CCT曲线”测量过程⽰意图如下图。

图中V1（炉冷）、V2（空冷）、V3（油冷）、V4（⽔冷）代表热处理中四种常⽤的连续冷却⽅式。

炉冷V1：随炉冷却（相当于退⽕），⽐较缓慢，它分别与C曲线的转变开始和转变终了线相交于1、2点，这两点位于C曲线上部珠光体转变区域，估计它的转变产物为珠光体，硬度170~220HBS。

（珠光体是奥⽒体(奥⽒体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发⽣共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。

得名⾃其珍珠般（pearl-like）的光泽。

其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称⽚状珠光体。

）空冷V2：在空⽓中冷却（相当于正⽕），它分别与C曲线的转变开始线和转变终了线相交于3、4点，位于C曲线珠光体转变区域中下部分，故可判断其转变产物为索⽒体，硬度25~35HRC。

在中等硬度情况下，洛⽒硬度HRC 与布⽒硬度HBS之间关系约为1：10。

（索⽒体:钢经正⽕或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。

属于珠光体类型的组织，但其组织⽐珠光体组织细。

将淬⽕钢在450-600℃进⾏回⽕，所得到的索⽒体称为回⽕索⽒体（tempered sorbite）。

回⽕索⽒体中的碳化物分散度很⼤，呈球状。

故⽐索⽒体具有更好的机械性能。

这就是为什么多数结构零件要进⾏调质处理（淬⽕+⾼温回⽕）的原因。

索⽒体，是在光学⾦相显微镜下放⼤600倍以上才能分辨⽚层的细珠光体,其实质是⼀种珠光体，是钢的⾼温转变产物，是⽚层的铁素体与渗碳体的双相混合组织，其层⽚间距较⼩（250～350nm），碳在铁素体中已⽆过饱和度，是⼀种平衡组织。