热处理工艺方法如何选择

⑴ 什么是热处理常用的热处理方法有哪些

热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。下面介绍几种常用的热处理工艺方法。
常用的热处理方法如下：
1．正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
2．退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3．固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4．时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。
5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。
6．时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。
7．淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。50CrVA弹簧钢880℃淬油金相组织
8．回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9．钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、离子渗氮在低于一个大气压的渗氮气氛中，利用工件（阴极）和阳极之间的产生的辉光放电进行渗氮的工艺称为离子渗氮。其特点是：渗氮速度快；组织易控制，氮层脆性小；变形小；易保护，节约能源；污染少。
11．调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。
12．钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺。随着现代科学技术的发展、热处理技术也不断地发展的越来越先进，给工业企业也带来了更大的便利，而传统的热加工工艺总是需要投入很多的资源和原材才能加工出优质的金属工件，而且在过程中也会产生大量的浪费现象，原材料利用不充分等等，而如今的离子渗氮炉在进行离子渗氮热处理加工工艺过程中却更能节约能源、排放污染物和气体更少、而且也提高了工作效率。是热处理历史中又一重要的发明。

⑵ 什么是热处理，常用的热处理方法有几种

1、热处理

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。

早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

2、热处理方法

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

拓展资料

热处理工艺特点

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

⑶ 热处理有几种方法和工艺

方法有很多种，总结起来就是退火、正火、淬火、回火、及一些表面处理方法。

（1）退火
操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后，一般随炉温缓慢冷却。
要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火 。

（2）正火
操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

（3）淬火
操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

（4）回火
操作方法：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。

要点：1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。

（5）调质
操作方法：淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。
要点：1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢；2. 不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。
（6）时效

操作方法：将钢件加热到80~200度，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。
要点：1. 适用于经淬火后的各钢种；2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件，如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。
（7）冷处理
操作方法：将淬火后的钢件，在低温介质（如干冰、液氮）中冷却到－60～－80度或更低，温度均匀一致后取出均温到室温。
要点：1．钢件淬火后应立即进行冷处理，然后再经低温回火，以消除低温冷却时的内应力；2．冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。

（8）火焰加热表面淬火
操作方法：用氧－乙炔混合气体燃烧的火焰，喷射到钢件表面上，快速加热，当达到淬火温度后立即喷水冷却。
要点：1．多用于中碳钢制件，一般淬透层深度为2～6mm；2．适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。
（9）感应加热表面淬火
操作方法：将钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，在极短的时间内加热到淬火温度，然后喷水冷却。
要点：1．多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件；2． 由于肌肤效应，高频感应淬火淬透层一般为1～2mm，中频淬火一般为3～5mm，高频淬火一般大于10mm．

（10）渗碳
操作方法：将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950度并保温，使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。
要点：1．用于含碳量为0．15％～0．25％的低碳钢和低合金钢制件，一般渗碳层深度为0．5～2．5mm；2．渗碳后必须进行淬火，使表面得到马氏体，才能实现渗碳的目的。

（11）氮化
操作方法：利用在500～600度时氨气分解出来的活性氮原子，使钢件表面被氮饱和，形成氮化层。
应用要点：多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢，以及碳钢和铸铁，一般氮化层深度为0．025～0．8mm．

（12）氮碳共渗
操作方法：向钢件表面同时渗碳和渗氮。
应用要点：1．多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件，一般氮化层深0．02～3mm；2．氮化后还要淬火和低温回火。

⑷ 常用的热处理方法有哪几种各有什么特点

1、退火

操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。

适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料。

2、正火

操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3、淬火

操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。

4、回火

操作方法：将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。

保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火。

5、调质

操作方法：淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。

不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。

⑸ 常用的热处理方法

金属热处理，是在机械制造之中极为重要的工艺之一，同其它的加工工艺相比而言，热处理通常不改变工件的形状与整体的化学成分，而是以改变工件其内部的显微组织，或者改变工件其表面的化学成分，从而达到改善工件使用性能的目的。它的特点便是改善工件的内质质量，而这通常是肉眼所看不到的。
热处理为了让金属工件达到所需的力学、物理及化学性能，除了要合理的选用材料与各种成形的工艺之外，热处理工艺通常是不可缺少的。

常用热处理方法

金属热处理工艺从大体上而言，能够分成整体热处理、表面热处理，以及化学热处理三类。

此外再根据加热介质、加热温度与冷却方法的不同，这每一大类又能够区分成若干不同的热处理工艺。同一类金属，可使用不同的热处理工艺，来获取不同的组织，从而拥有不同的性能。钢铁乃工业上使用得最为广泛的金属，其显微组织是非常复杂的，因而钢铁热处理工艺的种类比较多。整体的热处理是对工件整体进行加热，然后再以适当速度进行冷却，以获取所需的金相组织，来改变其整体力学性能的金属热处理工艺。主要有退火、正火、淬火、回火四大基本工艺。

⑹ 选择热处理方案的原则有哪些方面

热处理工艺要根据工件的功能、使用要求来选择。
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。
制作弹簧的话，其使用性能是需要弹性好，所以应该选择中温回火工艺；对齿轮的热处理也是这样的，只对齿轮的齿部进行高频淬火，增加齿部的硬度，齿轮的本身又有韧性，能抗拒冲击载荷。制作冷冲模具，其冲头、凹模是需要硬度的，所以，应该选择淬火+低温回火的热处理工艺。

⑺ 热处理方法有哪些

热处理：金属材料在固态下，通过加热、保温、冷却的手段，改变金属材料内部的组织状态，从而获得所需性能的一种热加工工艺。
常用的方法有：
1、退火：有完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、再结晶退火、均匀化退火、去氢退火、扩散退火等等。
2、正火
3、淬火：有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等等。
4、回火：有低温回火、中温回火、高温回火、稳定化回火、附加回火等等
5、化学热处理：有渗碳、渗氮、离子氮化、碳氮共渗、渗金属等等
6、表面热处理：有火焰加热、中频加热、高频加热、超音频加热、激光热处理等等。

热处理行业的许多小伙伴们都了解热处理工艺中的4把火：分别是退火、正火、淬火、回火。在热处理工艺中回火工艺是淬火后接着进行的一种操作步骤，一般又是工件进行热处理的最终一道工艺程序。按加热温度的差异，把回火分成低温回火，中温回火，和高温回火。回火是将淬火后的金属材质或零部件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，因此把淬火和回火的协同工艺称之为最终热处理。淬火与回火的主要目的性是：

1）减低脆性：工件淬火后有很大的脆性，如无法及时回火会使工件变形以至于开裂。
2）调整工件的机械性能：为了满足各类工件不同的特性需求，根据回火来调整，硬度标准，强度，塑性和坚韧性。
3）稳定工件尺寸：根据回火能使金相组织趋于稳定，以确保在之后的使用过程中不再造成变形。
4）改善某些合金钢的切削性能。

为了达到这些目的回火工艺要用到回火淬火油，回火淬火油对表面光亮性和硬度均匀性要求高的零件，选用回火油比用一般空气炉回火，可得到更好的实际效果。回火淬火油要具有高闪点、高燃点，还要具备很高的安全性能，热氧化稳定性，挥发性低、油烟小等特征。

⑻ 说出常见的四种热处理工艺

热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺

⑼ 热处理工艺如何制定

通过使用性能，确定力学性能、物理性能、化学性能指标，然后根据材料的本身特性，选定相应的热处理工艺，然后根据该材料的化学成分、CCT曲线、TTT曲线、采用的热处理设备的种类、功率、装炉量、零件的有效厚度等等，选定该热处理工艺的温度、时间、冷却方式等工艺参数，主要依据是材料的化学成分，因为化学成分决定了组织，组织决定了性能。

⑽ 热处理方式有哪些

将金属在固态范围内通过一定方式的加热、保温和冷却处理程序，使金属的性能和显微组织获得改善或改变，这种工艺方法称为热处理。根据热处理的目的不同，有不同的热处理方法，主要可分为下述几种：
（1）退火（代号Th）：在退火热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右，其显微组织将发生相变或部分相变，例如钢被加热到此温度时，珠光体将转变为奥氏体。然后保温一段时间，再缓慢冷却（一般为随炉冷却）至室温出炉，这整个过程称为退火处理。退火的目的是清除热加工时产生的内应力，使金属的显微组织均匀化（得到近似平衡的组织），改善机械性能（例如降低硬度，提高塑性、韧性和强度等），改善切削加工性能等等。视退火处理工艺的不同，可分为普通退火、双重退火、扩散退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多种退火工艺方式。
（2）正火（代号Z）：在热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上200~600℃左右，使显微组织全部变成均匀的奥氏体（例如钢在此温度时，铁素体完全转变为奥氏体，或者二次渗碳体完全溶解于奥氏体），保温一段时间，然后置于空气中自然冷却（包括吹风冷却和堆放自然冷却，或者单件在无风空气中自然冷却等多种方法），这整个过程称为正火处理。正火是退火的一种特殊形式，由于其冷却速度比退火快，能得到较细的晶粒和均匀的组织，使金属的强度和硬度有所提高，具有较好的综合机械性能。
（3）淬火（代号C）：在热处理炉内，将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右，使显微组织全部转变成均匀的奥氏体，保温一段时间，然后快速冷却（冷却介质包括水、油、盐水、碱水等等），获得马氏体组织，可显着提高金属的强度、硬度和耐磨性等等。淬火时的快速冷却导致的急剧组织转变会产生较大的内应力，并使脆性增大，因此必须随后及时进行回火处理或时效处理，以获得高强度与高韧性相配合的性能，一般较少仅仅采用淬火处理的工艺。视淬火处理的对象和目的不同，淬火处理可分为普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等温淬火、分级淬火、光亮淬火、高频淬火等多种淬火工艺方式。
（4）表面淬火：这是淬火处理中的一种特殊方式，它是利用例如火焰加热法、高频感应加热法、工频感应加热法、电接触加热法、电解液加热法等多种加热方式，使金属的表面快速加热到临界温度以上，在热量还未来得及传入金属内部之前就迅速加以冷却（即淬火处理），这样可以达到将金属表面淬硬到一定深度（形成有一定深度的淬硬层），而金属内部仍保持原组织，满足外硬内韧的使用需要。表面淬火的加热速度快、温度高，金属内外温差大，加上冷却速度快，因此内应力很大，容易产生裂纹，这是必须注意的。
（5）回火（代号H）：将已淬火的金属重新加热到临界温度以下的某一温度（视此温度的不同而有高温回火、中温回火和低温回火之分），保温一段时间，然后在空气中或油中冷却，这整个过程称为回火处理。回火处理的目的是降低淬火处理引起的脆性和消除内应力，稳定金属零件的几何尺寸和获得所需要的机械性能。
金属材料淬火后如果不及时回火，则往往容易造成工件开裂（硬度很高然而脆性很大）和变形较大。但是，如果回火温度选择不当，在某些温度区域回火时会发生回火脆性（回火处理后韧性反而下降），这是必须注意的。
在实际应用中，常把淬火+高温回火统称为调质处理（代号T）。
（6）化学热处理：把金属放入化学介质中进行加热时，某些化学元素的原子将借助高温发生原子扩散，渗入到金属表面层，改变了金属表面层的化学成分，使金属表面层具备特定的组织和性能，这种方法称为化学热处理。化学热处理的方法主要有：
渗碳-向金属表面层渗入碳原子，用以提高金属表面层的含碳量，从而提高金属表面层的硬度和耐磨性，常用的渗碳介质是木炭。
渗氮（氮化）-利用氨气在加热时分解出来的活性氮原子渗入金属表面层，可提高金属表面层的耐磨性。
碳氮共渗（氰化）-把渗碳与渗氮结合起来，将活性碳原子与氮原子同时渗入金属表面层来提高金属表面层的硬度和耐磨性。
化学热处理的主要目的是提高金属表面的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐热性以及抗疲劳性等，除了上述常见的三种化学热处理方法外，还有渗硅、渗硼、渗铝、渗铬等，以适应不同的目的用途。
（7）时效：金属或合金经过淬火处理或加工，特别是经过一定程度的冷、热加工变形后，其性能会随时间而改变，这种现象称为时效现象，经过时效后的金属或合金其强度和硬度能有所增加，塑性、韧性和内应力有所降低，显微组织更加稳定。
在热处理工艺方法中的时效处理，是指把金属或合金有意识地在室温或者较高温度下存放一定时间，以达到改善性能、稳定显微组织目的的工艺过程。
将淬火或者淬火+回火后的金属在时效处理炉中加热到室温以上（一般为100~200℃左右），保温一段时间，然后取出自然冷却，这种方法称为人工时效（若为淬火+人工时效，代号为CS）。如果在淬火后利用室温或自然环境温度达到时效效果时，则称为自然时效（代号CZ）。
时效处理多用于有色金属，例如铝合金、镁合金、钛合金等，也有用于钢，以达到稳定显微组织和几何尺寸，增强机械性能（强化）的效果。
与时效处理相类似的还有：
固溶强化处理：把金属加热到适当温度，充分保温，使金属中的某些组元溶解到固溶体内形成均匀的固溶体，然后急速冷却，得到过饱和固溶体，可以改善金属的塑性和韧性，然后再作沉淀硬化（强化）处理，提高其强度。
沉淀硬化（强化）处理：把经过固溶处理或者又经过冷加工变形的金属加热到一定温度，保温一段时间，则从饱和固溶体中析出另一相，达到硬化的目的。
其他还有低温处理（冷处理）、盐浴处理等等。