熱處理基本概念介紹篇

一、『熱處理』

`鋼的熱處理就是將鋼在固態下施以不同的加熱、保溫和冷卻，以改變其內部

`組織結構，獲得所需性能的一種加工工藝。在大多數熱處理工藝中，鋼加熱

`的目的主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀

`態的過程稱為鋼的奧氏體化。其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可

`分為退火、正火、淬火、回火等四種。

二、『退火』

  1.退火概念:

     所謂退火，就是將金屬或合金加熱到適當溫度，保溫一定時間， 然後隨

     爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。

  2.退火目的:

　 (1).降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形加工;

   (2).細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼的組織成分，改善

 鋼的性能或為以后的熱處理作準備;

            `(3).消除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。

  3.退火方法:

常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退火、再結晶退火、擴散

退火和等溫退火等幾種。

   (1).完全退火:又稱重結晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷

卻，獲得接近平衡狀態組織的退火工藝。適用於含碳量為0.3%~0.6%的

中碳鋼和中碳合金鋼。

   (2).球化退火:使鋼中碳化物球狀化而進行的退火工藝。常用的球化退火有

   普通球化退火和等溫球化退火兩種，此工藝主要用於共析鋼和過析鋼的

   模具、量具和刃具鋼等。

`(3).去應力退火:為了去除由於塑性變形加工、鍛造、焊接等造成及鍛件內存

   在的殘余應力而進行的退火工藝。

(4).再結晶退火:又稱中間退火，是指經冷形變后的金屬加熱到再結晶溫度以

   上，保持適當時間，使形變晶粒重新結晶成均勻的等軸晶粒，以消除形

   變強化和殘余應力的熱處理工藝。

(5).等溫退火:就是將鋼件或毛坯加熱到高於Ac3(或Ac1)溫度，保持適當時間

   后，較快地冷卻到珠光體溫度區間的某一溫度並等溫保持，使奧氏體轉

   變為珠光體組織，然後在空氣中冷卻的熱處理工藝。此種退火方式主要

   用於過冷奧氏體比較穩定的合金鋼。

三、『正火』

    1.正火概念:

  正火就是將鋼材或鋼件加熱到Ac3(或Accm)以上30~50℃，保溫適當時間

  后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。

    2.正火目的:

(1).可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改善鋼的切削加工性能;

(2).細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力;

(3).對含C量<0.4%的中、低碳鋼可用正火代替退火作預先熱處理;

(4).含C量在0.4~0.7%的不太重要的工件可在正火狀態下使用。

四、『淬火』

    1.淬火概念:

       淬火就是將鋼加熱到Ac3或Ac1點以上某一溫度，保持一定時間，然後

       以適當速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝。

2.淬火目的:

　淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體(或貝氏體)轉變，得到馬氏體（或

  貝氏體）組織，然後配合以不同溫度的回火，獲得所需的力學性能。

  (注: 淬火態工件不允許直接投入現場使用，通常在此之后必須即時進行1~2  

 次或以上之回火加工，以調整其組織及應力等!)

3.深冷處理：

　 深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在０℃以下的介質中冷卻的  

   熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過程的繼續。

  (1).深冷處理目的：

　   為了最大限度的減少殘余奧氏體(常溫下不穩定組織，容易引起尺吋變

     吋等)，以進一步提高工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧

     氏體的分解而引起的變形，同時強度、硬度和耐磨性都可得到不同程

     度的提高。　

      (2).深冷處理注意要項:

         高合金鋼或高合金滲碳鋼，因Mf點很低，冷處理需在-120℃以下進行，

         保溫1~2h，冷處理后必須進行回火或時效，以獲得更穩定的回火馬氏

         體組織，並使殘余奧氏體進一步轉變和穩定化，同時使淬火應力及深冷

         應力充分消除。

      (3).深冷處理適用範圍：

　  較適用於精度要求很高，必須保証其尺寸穩定性的工件，如量具等。

五、『回火』

　　 1.回火概念：

　　　回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於Ａｃ１點以下某一溫度，保溫一定時

      間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。

    2.回火目的：

　　　(1).合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；

　　　(2).穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而保證工件的尺寸、

         形狀不變；

            　``(3).降低或消除淬火內應力，以減少工件的變形並防止開裂。

    3.回火分類：

　　　按照加熱溫度的不同，回火可分為低溫、中溫和高溫回火三類。

　　　(1).低溫回火：回火溫度在２５０℃以下，回火后的組織為回火馬氏體+殘

         餘奧氏體；

　　　(2).中溫回火：回火溫度在５００～５００℃，回火后組織為回火托氏體+

         殘餘奧氏體；

      (3).高溫回火：回火溫度在５００～６５０℃，回火后組織為回火索氏體+

         殘餘奧氏體；此工藝也稱為調質處理（即淬火＋高溫回火）。主要用於

         中碳結構鋼工件，使鋼的的強度、塑性、韌性達到恰當的配合，具有良

         好的綜合機械性能，常用於高碳高合金鋼(如高速鋼等)之回，回火溫度

         在500~600℃，以使發生二次硬化作用，促進殘余奧氏體的轉變。