最终热处理的方法(什么是热处理)

1.什么是热处理

钢的热处理是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却的方式来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工 艺方法。热处理的主要种类如下：

退火：把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为退火，常用的 退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火。

正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的 基本相同，但正火的冷却速度比退火冷却速度快，得到的组织较细，硬度、强度较退火高。

淬火：将钢加热到一定温度，经保温后快速在水（或油）中冷却的热处理方法称为淬火。它的目的是提高材料 的强度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有：单介质淬火法、双介质淬火法、分级悴火。常川淬火剂有水、油或 盐、碱的水溶液。

回火：将淬火后的钢重新加热到某一温度，并保温一段时间，然后以一定的方式冷却至室温，这种热处理方 法称为回火。回火是淬火的继续，经淬火的钢须进行回火处理.回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力 ，适当调整钢的强度和硬度，稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变。回火的种类有低温回火、中溢回 火和高温回火，其中“淬火十高温回火”也称“调质处理”，经调质处理的零件具有良好的综合力学性能。

表面淬火：通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度.不等到热量传到心部就立即冷却的热处理方法。常用 的方法有火焰加热表面淬火、感应加热表面悴火等。

化学热处理：钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温，改变表面的化学成分，从而改变表层性能 的热处理工艺。常见的方法有渗碳、渗氮、液体碳氮共渗等。

2.热处理有几种方法

※均质退火处理 简称均质化处理（Homogenization），系利用在高温进行长时间加热，使内部的化学成分充分扩散，因此又称为『扩散退火』。

加热温度会因钢材种类有所差异，大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理，高碳钢在1100℃至1200℃之间，而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。 ※完全退火处理 完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围，在该温度保持足够时间，使成为沃斯田体单相组织（亚共析钢）或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后，在进行炉冷使钢材软化，以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。

※球化退火处理 球化退火主要的目的，是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。常见的球化退火处理包括：（1）在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次，使A1变态所析出的雪明碳铁，继续附着成长在上述球化的碳化物上；（2）加热至钢材A3或Acm温度上方，始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷，再依上述方法进行球化处理。

使碳化物球化，尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂，亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。 ※软化退火处理 软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内（A1温度下方），维持一段时间之后空冷，其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性，以便能再进一步加工。

此种热处理方法常在冷加工过程反复实施，故又称之为制程退火。大部分金属在冷加工后，材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大，也因此导致材料延性降低、材质变脆，若需要再进一步加工时，须先经软化退火热处理才能继续加工。

※弛力退火处理 弛力退火热处理主要的目的，在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序系将工件加热到A1点以下的适当温度，保持一段时间（不需像软化退火热处理那么久）后，徐缓冷却至室温。

特别需要注意的是，加热时的速度要缓慢，尤其是大型对象或形状复杂的工件更要特别注意，否则弛力退火的成效会大打折扣。 ※正常化处理 正常化热处理有两个重要的功用，一是使工件结晶粒微细化而改善材料机械性质；另一个目的是调节轧延或铸造组织中碳化物的大小或分布状态，以利后续热处理时碳化物容易固溶于材质，以便提升材料切削性，并使材质均匀化。

正常化热处理的热处理程序，系将工件加热至A3（亚共析钢）或Acm（过共析钢）点温度以上30℃至60℃的高温（此即为正常化温度）保持一段时间，材质成为均匀沃斯田体后，静置于空气中使之冷却。正常化时间的估算，可以每25mm厚度持温30分钟来估算需持温时间。

正常化热处理又可分为二段正常化、恒温正常化及二次正常化等多种改良式正常化热处理。 ※淬火处理 淬火处理的主要目的是将钢材急速冷却以便获得硬度极大的麻田散体组织。

钢的淬火处理有三个要件，缺一不可，分别是：（1）在沃斯田体区域内加热一段时间（即沃斯田体化）；（2）冷却时要能避开Ar'（波来体）变态；及（3）使钢材产生麻田散体或变韧体而硬化。 淬火处理可分为两个程序来实施，一是加热；一是冷却。

通常加热温度又称为淬火温度或沃斯田体化温度，依热处理钢材的不同而有所差异。亚共析钢的淬火温度在Ac3温度以上30℃至60℃范围内，共析钢及过共析钢的淬火温度则是加热至Ac1温度以上30℃至60℃温度范围内。

冷却时要分两个阶段来冷却，钢从加热炉取出的钢件，一直冷却到Ar''变态前的临界区域，要尽量迅速冷却；在Ar''以下的温度区域则需采缓慢冷却的方式，否则易造成钢材的淬裂或淬火变形，此温度区域又称为危险区域。 ※回火处理 一般回火处理常继在淬火处理之后实施，以便消除淬火处理之不良影响而保留并发挥淬火之功效，其主要目的是使淬火生成的组织变态或析出更加安定（使形成回火麻田散体），减少残留应力并改善相关机械性质（提升材料延展性）。

回火温度不同，会产生不同的机械强度与延展性组合，一般回火温度大多在600℃以下，因为更高的回火温度，任何钢材都会呈现急速软化的趋势，此时碳化物逐渐凝聚而球化、肥粒体会再结晶而成长为连续基地，是软化的主要原因。 ※回火脆性 回火处理要避开几个会产生回火脆性的温度范围，这些脆化温度范围视钢材种类而有所不同，包括：（1）270℃至350℃脆化（又称低温回火脆性或A脆性），大多数的碳钢及低合金钢，都在此温度范围内发生脆化现象；（2）400℃至550℃脆化，通常构造用合金钢在此温度范围内会产生脆化现象；（3）475℃脆化（特别指Cr含量超过13%的肥粒体系不锈钢）；（4）500℃至570℃脆化，针对工具钢或高速钢在此温度范围加热，会析出分布均匀的碳化物，。

3.热处理的四种方法哪四种

众所周知，热处理是通过改变材料组织使机械零件或产品获得所需性能并保证使用安全可靠的工艺过程，是机械制造工程的重要组成部分。

因为热处理的质量特性是其结果不能通过其后的检验和试验得到完全的验证，并且热处理一旦出现质量问题所造成的负面影响和经济损失都很大，所以在GB/T19000 系列标准中，热处理被认定为“特种工艺”，需要采取特殊措施，实施全员、全面、全过程的质量控制。由于国内各企业热处理的装备、人员素质、零件技术要求、生产纲领、工艺技术和生产管理水平各不相同，所采取的控制零件或产品质量的各项特殊措施亦存在差异，并且热处理具有连续生产作业的特点，因此，寻求一种在生产过程中的质量控制方法，达到满足和提高热处理零件质量尤其是大批量生产零件质量的目的尤为重要。

2 生产过程质量控制方法的主要内容 2.1转变质量保证模式的思路和观念 过去，我们对热处理零件的质量质量保证模式和质量管理重点的思路和观念停留在传统单纯靠最终检验把关，只注重了质量结果，没有把重点工作放到质量形成的控制上来，把热处理缺陷消灭在质量形成的过程中，曾不断出现零件缺陷或漏检，造成一定的质量损失。各类人员每天忙碌于零件结果的处理，结果是越忙越乱，重复性和低级错误屡次发生，工作异常被动。

我们痛定思痛，静心总结和吸取失败的教训，寻找和探索成功的方法，对质量管理的重点工作进行了重新认识和定位。通过学习热处理标准的相关内容和借鉴热处理管理成功企业经验，明确了提高热处理质量首先必须转变各类人员对质量保证模式的思路和观念，即将过去传统的单纯靠最终检验被动把关，转变为以预防为主，预防与检验相结合的主动控制的质量保证模式，树立了明确责任、规范管理、严明奖惩和将专业技术、管理技术、科学方法集中统一以及全员参与、全过程控制、全面管理“三管齐下”的过程质量控制管理思路和观念。

几年实施结果表明：思路和观念的转变是全面有效地实施过程质量控制的核心和关键。 2.2强化“四种管理” （1）强化热处理标准的落实和控制要素的规管理 热处理作为生产过程的一个特殊工序，在生产全过程中控制的要素是什么、员工应该做什么、怎样做的规范和做的更好的行为准则是真诚地贯彻和实施热处理标准。

作为一个生产军工产品和外贸民品的企业，我们首先组织热处理各类人员分阶段，按标准类别学习了热处理基础标准、质量控制和检验标准、工艺方法标准、工艺材料标准、安全、能耗和环保标准相关内容。在学习过程中，特别强调和注重了用心和责任诚信履约标准的控制要素，用“硬权力”将控制要素贯穿落实热处理生产过程的每一个环节，渗透于每一个细节，对照热处理标准，从人、机、料、法、环等方面规范生产的全过程，用“软权力”培养员工执行标准的诚信意识和细节作风，使各类人员自觉主动地将生产过程中的一切影响质量因素按控制要素内容实施全面、有效、规范的控制。

这不仅体现了标准落实的有效性，更主要的是控制要素的规范管理，使员工理解和明确了过程要求、识别和懂得了过程特性，运用和掌握了过程方法，形成了有序和规范的生产秩序。因此强化热处理标准的落实和控制要素的规范管理是实现过程质量控制方法的基础和重要措施。

4.常用的热处理方法有哪些

按加热温度和冷却速度分为以下几种

退火⑴ 调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为170-250HB。

⑵ 消除或改善工件在铸、锻、焊等加工过程中所造成的成分不均匀或组织缺陷，以提高工 件的工艺性能和使用性能。消除内应力或加工硬化，防止加工中变形。

⑶ 细化晶粒，为最终热处理作组织准备。

正火：消除铸造和焊接过程引起的过热组织缺陷，细化晶粒、提高硬度、改善切削加工性。

淬火：获得马氏体组织，使钢具有高硬度和高耐磨性。

回火：改善基体组织，使基体组织趋于稳态，降低金属淬硬度。

根据热处理在零件整个生产过程中的位置和作用可分为：预备热处理和最终热处理

5.常用的热处理方法有哪些

常用的热处理方法有很多，按照不同的分类分别有不同的方法，其目的各不相同。但是，泛泛地说，无非是改善组织和得到需要的性能。

常见的有：

1、退火：大约近30种，常见的有完全退火、球化退火、扩散退火、再结晶退火、去应力退火、去氢退火等等，也可以进一步细分，比如球化退火又可分为普通球化退火、周期球化退火、循环球化退火等等。这类退火的具体目的可以从名称上面看出来，比如去氢退火的目的是去除氢，防止氢脆的，去应力退火是去除应力的。

2、正火：是空冷的一种方法，目的是细化晶粒，消除网状碳化物，或作为不重要零件的最终热处理。

3、淬火+回火：单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火、低温回火、高温回火、中温回火、附加回火、稳定化回火等等。

4、表面热处理：火焰加热、感应加热、激光、电解等等。

5、化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗金属等等。

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