金屬熱處理基礎(chǔ)入門必須了解的二十個(gè)知識點(diǎn)

L什么是熱處理

將固態(tài)金屬或合金采取適當(dāng)方式進(jìn)行加熱，保溫一定的時(shí)間，以

一定的冷卻速度冷卻以改變其組織，從而獲得所需性能的一種工藝方

法。

2、熱處理的目的是什么

通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚫淖冧摰膬?nèi)部組織結(jié)構(gòu)，來控制相變過程中

組織轉(zhuǎn)變的程度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài)，從而改善鋼的性能。

3、熱處理的條件是什么

必須有固態(tài)相變轉(zhuǎn)變的合金才可以進(jìn)行熱處理。

4、熱處理的工藝過程是什么

(1)加熱：臨界點(diǎn)+4值

(2)保溫

(3)冷卻：臨界點(diǎn)-訂值一定冷卻速度

5、主要參數(shù)有哪些

(1)加熱溫度T

(2)保溫時(shí)間t

(3)冷卻速度V,冷卻介質(zhì)決定冷卻速度，如：水、鹽水、堿水、

空氣

6、按處理階段及目的可分為哪幾種

(1)預(yù)處理

目的是消除偏析、內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處理或后續(xù)的加工獲得平衡

組織。

(2)最終處理

作為工件處理的最后工序，獲得最終組織。

7、按熱處理工藝參數(shù)可分為哪幾種

(1)普通熱處理

這是生產(chǎn)中最常用的熱處理工藝，如退火、正火、淬火、回火等。

這類的熱處理一般不會額外的加入其他元素，主要是通過自身組織轉(zhuǎn)

變來得到所需要的性能。

(2)化學(xué)熱處理

這類在熱處理在齒輪、軸等耐磨件上會經(jīng)常用到。工件進(jìn)行化學(xué)

熱處理時(shí)，會在表面一層滲入其他的元素，而對心部的成分不會產(chǎn)生

什么影響。一般滲入什么元素，我們就稱為滲X處理，如表面滲C、滲

N,C、N共滲等。

(3)表面熱處理

綜合了上述兩類熱處理的特點(diǎn)，即熱處理時(shí)不加入其他元素，而

且只是針對表面進(jìn)行的熱處理，不影響心部的組織，如表面淬火，但

其要求工件的含碳量較高。

8.什么是退火

退火是將金屬和合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢

冷卻的熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體；共

析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體?？傊嘶鸾M織是接近平衡狀態(tài)的組

織。

9、退火的目的是什么

(1)降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。

(2)細(xì)化晶粒，消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷，均勻鋼的組

織和成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鹘M織準(zhǔn)備。

(3)消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。

10.退火工藝的種類有哪些

主要有均勻化退火，完全退火，不完全退火，等溫退火，球化退火，再結(jié)

晶退火,去應(yīng)力退火

11、什么是均勻化退火

均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分的偏析

和組織的不均勻性，將其加熱到高溫，長時(shí)間保持，然后進(jìn)行緩慢冷

卻，以化學(xué)成分和組織均勻化為目的的退火工藝。

均勻化退火的加熱溫度一般為℃即

Ac3+(150~200)z1050~

℃保溫時(shí)間一般為?以保證擴(kuò)散充分進(jìn)行，大道消除

1150,1015h,

或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴(kuò)散退火的加熱溫度高，時(shí)間

長，晶粒粗大，為此，擴(kuò)散退火后再進(jìn)行完全退火或正火，使組織重

新細(xì)化

12、什么是完全退火

完全退火又稱為重結(jié)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(tài)組織的退火工藝。

完全退火主要用于亞共析鋼，一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)

鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火不

適用于過共析鋼，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到Acm以上，在緩慢

冷卻時(shí)，滲碳體會沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增

大，給最終熱處理留下隱患。

完全退火的加熱溫度碳鋼一般為Ac3+(30-50℃);合金鋼為

Ac3+(500-70℃);保溫時(shí)間則要依據(jù)鋼材的種類、工件的尺寸、

裝爐量、所選用的設(shè)備型號等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完

全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變，完全退火的冷卻必須是緩慢的，隨爐冷卻到500℃

左右出爐空冷。

13.什么是不完全退火

不完全退火是將鐵碳合金加熱到Acl~Ac3之間溫度，達(dá)到不完

全奧氏體化，隨之緩慢冷卻的退火工藝。

不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等，其目的

是細(xì)化組織和降低硬度，加熱溫度為Acl+(40?60『C,保溫后緩慢冷

卻。

14、什么是等溫退火

等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于Ac3(或Acl)溫度，保

持適當(dāng)時(shí)間后，較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持，

使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織，然后在空氣中冷卻的退火工藝。

等溫退火工藝應(yīng)用于中碳合金鋼和低合金鋼，其目的是細(xì)化組織

和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為Ac3+(30~50『C,過共析鋼加熱溫

度為Ac3+(20?40工，保持一定時(shí)間，隨爐冷至稍低于Ar3溫度進(jìn)行

等溫轉(zhuǎn)變，然后出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。

15、什么是球化退火

球化退火是使鋼中碳化物球化而進(jìn)行的退火工藝。將鋼加熱到

Acl以上20~30。(：，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基

體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工

具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠

光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后

淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組

織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠

光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體

晶粒不易長大，冷卻時(shí)工件變形和開裂傾向小。另外對于一些需要改

善冷塑性變形(如沖壓、冷徽等)的亞共析鋼有時(shí)也可采用球化退火。

球化退火加熱溫度為Acl+(20~40)℃或Acm-(20?30)℃,保溫

后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時(shí)奧氏化是〃不完全〃的，

只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不

可能消除網(wǎng)狀碳化物，如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則在球化退火

前須先進(jìn)行正火，將其消除，才能保證球化退火正常進(jìn)行。

16、什么是再結(jié)晶退火

再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適

當(dāng)時(shí)間，使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻的等軸晶粒，以消除形變強(qiáng)化和

殘余應(yīng)力的熱處理工藝。

17、什么是去應(yīng)力退火

去應(yīng)力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及

鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。

鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力，如不

及時(shí)消除，將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形，影響工件精度。

采用去應(yīng)力退火消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力十分重要。

去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度A1,因此,在整個(gè)熱處理過

程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消

除的。為了使工件內(nèi)應(yīng)力消除得更徹底，在加熱時(shí)應(yīng)控制加熱溫度。

一般是低溫進(jìn)爐，然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規(guī)定溫度。

焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃o保溫時(shí)間視情況而定，通常為2?

4he鑄件去應(yīng)力退火的保溫時(shí)間取上限，冷卻速度控制在(20?

50)℃/h,冷至300℃以下才能出爐空冷。

18、什么是回火

將經(jīng)過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度，保溫

一段時(shí)間后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻的金屬熱處理。

19、回火的目的是什么

(1)降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力

和脆性，如不及時(shí)回火往往會使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。

(2)獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,

為了滿足