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1、钢的常用退火工艺的分类及应用类别主要目的工艺特点应用范围扩散退火成分均匀化加热至Ac3十(150 200) C,长时间保温 后缓慢冷却铸钢件及具有成分偏析的锻轧件等完全退火细化组织，降低硬 度加热至Ac3十(30 50) ,保温后缓慢冷 却铸、焊件及中碳钢和中碳合金钢锻轧件等不完全退火细化组织，降低硬 度加热至Acl十(40 60) C,保温后缓慢冷 却中、高碳钢和低合金钢锻轧件等(组织细化 程度低于完全退火)等温退火细化组织，降低硬 度，防止产生白点加热至Ac3十(30 50) C (亚共析钢)或Acl 十(20 40) C (共析钢和过共析钢)，保持一 定时问，随炉7至稍低于Arl进行等温
2、转变，然后空气冷却(简称空冷)中碳合金钢和某些高合金钢的重型铸锻件 及冲压件等(组织与硬度比完全退火更为均 匀)球化退火碳化物球状化，降 低硬度，提高塑性加热至 Acl 十(20 40) C 或 Acl 一 (20 30) C ,保温后等温冷却或直接缓慢冷却工模具及轴承钢件，结构钢冷挤压件等再结晶退火或中 间退火消除加工硬化加热至Acl 一 (50 150) C,保温后空冷冷变形钢材和钢件去应力退火消除内应力加热至Acl 一(100200)C,保温后空冷或炉冷至200 300 C,再出炉空冷铸钢件、焊接件及锻轧件钢正火工艺的特点及应用范围工艺特点应用位围将工件加热到 Ac3或Acm以上4060
3、C,保温一定时 间，然后以稍大于退火的冷却速度，冷却下来，如空 冷、风冷、喷雾等，得到片层间距较小的珠光体组织 (有的叫正火索氏体)1 .改善切削性能。含碳量 (质量分数)低于0.25%的低碳钢和低合金 钢，高温正火后硬度可提高到140l90HBS ,有利于切削加工2 .消除共析钢中的网状碳化物，为球化退火作准备3 .作为中碳钢、合金钢淬火前的预备热处理，以减少淬火缺陷4 .用于淬火返修件消除内应力和细化组织，以防重淬火时产生变形 与裂纹5 .对于大型、重型及形状复杂零件或性能要求不高的普通结构零件 作为最终热处理，以提高力学性能淬火的分类及特点类别工艺过程特点应用范围单液淬火工件加热到淬火温
4、度后，浸入此法优点是操作简便，缺点是易适用于形状简单的工件，对于碳钢工件，一种淬火介质中，直到工件冷 至室温为止使工件产生较大内应力，发生变 形，甚至开裂直径大于5mm的在水中冷却，直径小于 5mm的可以在油中冷却，合金钢工件大都 在油中冷却双液淬火加热后的工件先放在水中淬火，冷却至接近 Ms点（300 200 C）时，从水中取出立即转 到油中（或甚至放在空气中）冷 却利用冷却速度不同的两种介质， 先快冷躲过奥氏体最不稳定的温 度区间（650 550C）,至接近发 生马氏体转变（钢在发生体积变化） 时再缓冷，以减小内应力和变形 开裂倾向主要适用丁,碳钢制成的中型零件和由合金 钢制成的大型零件分
5、级淬火工件加热到淬火温度，保温后，取出置于温度略高（也可稍 低）于Ms点的淬火冷却剂（盐浴 或碱浴）中停留一定时问，待表 里温度基本一致时，再取出置 于空气中冷却1 .减小了表里温差，降低了热应 力2 .马氏体转变主要是在空气中进 行，降低了组织应力，所以工件 的变形与开裂倾向小3 .便于热校直4 .比双液淬火容易操作此法多用于形状复杂、小尺寸的碳钢和合 金钢工件，如各种刀具。对于淬透性较低 的碳素钢工件，其直径或厚度应小于lomm等温淬火工件加热到淬火温度后，浸入一种温度稍高于 Ms点的盐浴 或碱浴中，保温足够的时间， 使其发生下贝氏体转变后在空 气中冷却与其他淬火比1 .淬火后得到下贝氏体
6、组织，在 相同硬度情况下强度和冲击韧度 高2 . 一般工件淬火后可以不经回火 直接使用，所以也无回火脆性问 题，对于要求性能较高的工件， 仍需回火3 .下贝氏体质量体积比马氏体 小，减小了内应力与变形、开裂1.由于变形很小，因而很适合于处理 些精密的结构零件，如冷冲模、轴承、精密齿轮等 2.由于组织结构均匀， 内应力很小，显微和超显微裂纹产生的可 能性小，因而用于处理各种弹簧，可以大 大提局其疲劳抗力3 .特别对于有显著的第一类回火脆性的 钢，等温淬火优越性更大4 .受等温槽冷却速度限制，工件尺寸不 能过大5 .球墨铸铁件也常用等温淬火以获得高 的综合力学性能，一般合金球铁零件等温 淬火有效厚
7、度可达 100mm或更局工件加热到淬火温度后，将压 缩空气通过喷嘴使冷却水雾化 后喷到工件上进行冷却可通过调节水及空气的流量来任 意调节冷却速度，在高温区实现 快冷，在低温区实现缓冷。可用 喷嘴数量、水量实现工件均匀冷 却对于大型复杂工件或重要轴类零件（如汽轮发电机的轴），可使其旋转以实现均匀 性冷却回火、调质、时效与冷处理工艺类别工艺过程特点应用范围回火低温 回火回火温度为150 250 c回火后获得回火马氏体组织， 但内应力消除不彻底，故应适 当延长保温时间目的是降低内应力和脆性，而保持钢在淬火 后的高硬度和耐磨性。主要用于各种工具、 模具、滚动轴承和渗碳或表面淬火的零件等中温 回火回火温
8、度为350 450 c左右回火后获得屈氏体组织，在这 一温度范围内回火，必须快 冷，以避免第二类回火脆性目的在于保持一定韧性的条件下提高弹性和 屈服强度，故主要用于各种弹簧、锻模、冲 击工具及某些要求强度的零件，如刀杆等局温 回火回火温度为500 680 C ,回火后获得索氏体组织。淬火十高温回火称为调质处理，可兼得强度.、塑性、韧性都较好的综合力学性能，并可使 某些具有二次硬化作用的高合金钢（如高速钢）二次硬化，其缺点是工艺较复杂，在提高塑性、韧性同 时，强度、硬度有所降低广泛地应用于各种较为重要的结构零件，特 别是在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮 及轴等。不但可作为这些重要零件的最终热
9、处理，而且还常可作为某些精密零件如丝杠 等的预先热处理，以减小最终热处理中的变 形，并为获得较好的最终性能提供组织基础调质时效处理局温 时效加热略低于高温 回火的温度，保 温后缓冷到300 c 以下出炉时效与回火有类似的作用，这 种方法操作简便，效果也很 好，但是耗费时间太长时效的目的是使淬火后的工件进一步消除内 应力，稳定工件尺寸常用来处理要求形状不再发生变形的精密工 件，例如精密轴承、精密丝杠、床身、箱体 等低温时效实际就是低温补充回火低温 时效将工件加热到100一 150 C,保温较长时间（约5 20h）冷处理将淬火后的工 件，在零度以下 的低温介质中继 续冷却到零下80 c待工件截面
10、冷到温度均匀一 致后，取出空冷可使残余奥氏体全部或大部分 转变为马氏体。因此，不仅提 高了工件硬度、抗拉强度，还 可以稳定工件尺寸主要适用于合金钢制成的精密刀具、量具和 精密零件，如量块、量规、饺刀、样板、高 精度的丝杠、齿轮等。还可以使磁钢更好地 保持磁性淬火的种类和特点类别工艺过程特点应用位围感应加热 表面淬火将工件放人感应器中，使工件表层产生感应电流，在极短的时 间内加热到淬火温度后，立即 喷水冷却，使工件表层淬火， 从而获得非常细小的针状马氏 体组织根据电流频率不同，感应加热 表面淬火，可以分为：1 .高频淬火：100 1000kHz2 .中频淬火：1 10kHz3 .工频淬火：50H
11、z1 .表层硬度比普通淬火高2一3HRC,并具有较低的脆性2 .疲劳强度、冲击韧度都有所提高，一般工件可提高20 % 30%3 .变形小4 .淬火层深度易于控制5 .淬火时不易氧化和脱碳6 .可采用较便宜的低淬透性钢7 .操作易于实现机械化和自动化，生 产率高8 .电流频率愈高，淬透层愈薄。例如 高频淬火一般12mm,中频淬火一般3 5mm ,工频淬火能到 10 l 5mm 缺点：处理复杂零件比渗碳困难碳合金结构钢，也可用图碳工具钢和低合 金工具钢，以及铸铁一般零件淬透层深度 为半径的1/10左右时，可得到强度、耐疲劳性和韧性的最好配合。对于小直径（10 20mm）的零件，建议用较深的淬透层深
12、度，即可达半径的1/5；对于截面较大的 零件可取较浅的淬透层深度，即小于半径1/10以下火焰表面 淬火用乙烘一氧或煤气一氧的混合 气体燃烧的火焰，喷射到零件 表面上，快速加热，当达到淬 火温度后，立即喷水或用乳化 液进行冷却淬透层深度一般为 26mm,过深往往 引起零件表囿严重过热，易广生淬火裂 纹。表面硬度钢可达 65HRC ,灰铸铁为40 48HRC ,合金铸铁为43 52HRCo这种方法简便，无需特殊 设备，但易过热，淬火效果不稳定，因 而限制了它的应用适用于单件或小批生产的大型零件和需要 局部淬火的工具或零件，加大型轴类、大 模数齿轮等常用钢材为中碳钢，如35、45钢及中碳合金钢（合金
13、元素 3%）,如40Cr、65Mn 等，还可用于灰铸铁件、合金铸铁件。含 碳量过低，淬火后硬度低，而碳和合金元 素含量过高，则易碎裂，因此，以含碳量（质量分数）在0.35 % 0.5%之间的碳素钢 最适宜电接触加 热表面淬 火米用两电极（铜滚轮或碳棒）向 工件表面通低电压大电流，在 电极与工件表面接触处产生接 触电阻，产生的热使工件表面 温度达到临界点以上，电极移 去后冷却淬火1 .设备简单，操作方便2 .工件变形极小，不需回火3 .淬硬层薄，仅为 0.15 O.35mm4 .工件淬硬层金相组织，硬度不均匀适用于机床铸铁导轨表面淬火与维修，气 缸套、曲轴、工具等也可夙用脉冲淬火用脉冲能量加热可使工件表面 以极快速度（1/1000s）加热到 临界点以上，然后冷却淬火1 .由于加热冷却迅速，工件组织极细， 晶粒极小2 .淬火后不需回火3 .淬火层硬度高（950 1250HV）4 .工件无淬火变形，无氧化膜适于导热率高的钢种，高合金钢难于进行 这种淬火。用于小型零件、金属团削工 具、照像机、钟表等机器易磨损件