一張表了解鋼鐵產品的熱處理
一張表了解鋼材的熱處理：
| 姓名 | 熱處理工藝 | 熱處理目的 | |||
| 1.退火 | 將鋼加熱到一定溫度，保持一定時間，然後慢慢冷卻到室溫 | ①降低鋼的硬度，增加塑性，便於切削和冷變形加工 | |||
| ② 細化晶粒，使鋼組織均勻，提高鋼的性能，為後續熱處理做準備 | |||||
| ③ 消除鋼中的內應力。 防止零件加工後變形開裂 | |||||
| 退火類 | 完全退火 | 將鋼加熱到臨界溫度（不同鋼的臨界溫度不同，一般為710-750℃，個別合金鋼的臨界溫度可達800-900℃）30-50℃，保持一定時間，然後用爐子慢慢冷卻（或埋沙冷卻） | 細化晶粒，均勻組織，降低硬度，充分消除內應力，完全退火適用於O中含碳量（質量分數）8%以下的鍛件或鑄鋼件 | ||
| 球化退火 | 鋼件加熱至臨界溫度以上20～30℃，保溫後緩慢冷卻至500℃以下，然後風冷出爐。 | 降低鋼的硬度，提高切削性能，為後續的淬火做準備，減少淬火後的變形和開裂。 球化退火適用於含碳量（質量分數）大於O.8%的碳鋼和合金工具鋼 | |||
| 去應力退火 | 將鋼件加熱到500～650ºC，保持一定時間，然後慢慢冷卻（一般採用爐冷） | 消除鋼件焊接和冷校直時產生的內應力，消除精密零件切削時產生的內應力，防止後續加工和使用過程中產生變形 | |||
| 去應力退火適用於各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等。 | |||||
| 2. 規範化 | 將鋼加熱到臨界溫度以上40～60℃，保溫一定時間，然後在空氣中冷卻 | ①改善組織架構和切割績效 | |||
| ② 正火通常用作對機械性能要求不高的零件的最終熱處理 | |||||
| ③ 消除內應力 | |||||
| 3.淬火 | 將鋼件加熱到淬火溫度，保持一段時間，然後在水、鹽水或油中快速冷卻（空氣中的個別材料） | ①使鋼件獲得更高的硬度和耐磨性 | |||
| 淬火類 | 單液淬火 | 鋼件加熱至淬火溫度，保溫後在淬火劑中冷卻 | ② 使鋼件經過回火後獲得一些特殊性能，如更高的強度、彈性和韌性等。 | ||
| 單液淬火僅適用於形狀相對簡單、技術要求不高的碳鋼和合金鋼零件。 淬火時，對於直徑或厚度大於5-8mm的碳鋼零件，選擇鹽水或水冷； 合金鋼件選用油冷 | |||||
| 雙液淬火 | 鋼件加熱至淬火溫度，保溫後，在水中快速冷卻至300-400ºC，然後移至油中冷卻 | ||||
| 火焰表面硬化 | 用乙炔和氧氣的混合物在零件表面噴射火焰，將零件迅速加熱到淬火溫度，然後立即用水噴灑零件表面。 火焰表面淬火適用於單件或小批量生產，表面要求堅硬耐磨。 能承受衝擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼零件，如曲軸、齒輪和導軌等。 | ||||
| 表面感應淬火 | 將鋼件放入電感器中，電感器在一定頻率的交流電的作用下產生磁場，鋼件在磁場的作用下產生感應電流，使鋼件表面迅速加熱（2-10min）至淬火溫度，然後立即向鋼材表面噴水。 | ||||
| 表面感應淬火零件具有堅硬耐磨的表面，而芯部保持良好的強度和韌性。 | |||||
| 表面感應淬火適用於中碳鋼和中碳含量的合金鋼零件 | |||||
| 4.脾氣 | 將淬火鋼件加熱到臨界溫度以下，保持一段時間，然後在空氣或油中冷卻 | ① 獲得所需的機械性能。 一般情況下，零件淬火後的強度和硬度有很大提高，但塑性和韌性明顯下降，零件的實際工況要求有良好的強度和韌性。 選擇合適的回火溫度進行回火後，即可獲得所需的力學性能 | |||
| 回火在淬火後立即進行，也是熱處理的最後一道工序 | ② 穩定的組織，穩定的規模 | ||||
| ③ 消除內應力 | |||||
| 回火類別 | 低溫回火 | 將淬硬的鋼件加熱到150-50ºC，並在此溫度下保持一定時間，然後在空氣中冷卻。 低溫回火多用於刀具、量具、模具、滾動軸承和滲碳件等。 | 消除鋼件淬火引起的內應力 | ||
| 回火 | 將淬火鋼件加熱至350-450%，保溫一段時間後冷卻。 一般用於各種彈簧、熱沖壓模具等零件。 | 使鋼件獲得更高的彈性、一定的韌性和硬度 | |||
| 高溫回火 | 淬火鋼件加熱至 500〜650℃，保溫後冷卻。 它們主要用於要求高強度和韌性的重要結構件，如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連桿。 | 使鋼件獲得更好的綜合力學性能，即更高的強度、韌性和足夠的硬度，消除鋼件淬火引起的內應力 | |||
| 5.調質 | 高溫（500〜600ºC)淬火鋼件回火多用於重要結構件，如軸、齒輪、連桿等。淬火回火一般在粗加工後進行 | 細化晶粒，使鋼件獲得更高的韌性和足夠的強度，使其具有良好的綜合力學性能 | |||
| 時效處理 | 人工老化 | 淬火鋼件加熱至 100〜160℃，經過長時間的保溫，然後冷卻 | 消除內應力，減少零件變形，穩定尺寸，對於精度要求較高的零件更為重要 | ||
| 自然老化 | 將鑄件置於露天； 鋼製零件（如長軸、絲槓等）置於海水中或長時間懸置或輕敲。 經過自然時效的零件最好先粗加工 | ||||
| 化學熱處理 | 將鋼件置於含有一些活性原子（如碳、氮、鉻等）的化學介質中，通過加熱、保溫、冷卻等方法使介質中的某些原子滲入鋼件表面，從而達到改變鋼件表層的化學成分，使鋼件表層具有一定的特殊性能 | ||||
| 化學熱處理類 | 滲碳 | 碳原子滲入鋼件表面 | 使表面具有高硬度（HRC60～65）和耐磨性，同時中心仍保持高韌性 | ||
| 常用於耐磨和受衝擊影響的零件，如車輪、齒輪、軸、活塞銷等。 | |||||
| 鋼的氮化 | 氮原子滲入鋼件表面 | 提高鋼件表面的硬度和耐磨性， | |||
| 常用於重要的螺栓、螺母、銷釘等零件 | 耐腐蝕性能 | ||||
| 鋼的氰化物 | 碳原子和氮原子同時滲入鋼件表面。 適用於低碳鋼、中碳鋼或合金鋼零件，也可用於高速鋼刀具。 | 提高鋼件表層的硬度和耐磨性 | |||
| 8. 發黑 | 金屬零件在強鹼和氧化劑溶液中加熱氧化，使金屬零件表面形成磁性氧化鐵膜。 常用於低碳鋼和低碳合金工具鋼。 | 防銹，增加金屬表面的美觀和光澤，消除淬火過程中的應力
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| 由於材料等因素的影響，發黑層的膜顏色有藍黑色、黑色、紅褐色、棕褐色等，其厚度為0.6〜O.8μm | |||||
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