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金属材料热处理学期论文

题目:浅析钢的热处理

学院:机械工程学院

班级:

姓名:

学号:

3/31/2013

浅析钢的热处理

[摘要]金属材料在固体范围内进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，获

得所需性能的一种方法称热处理。

热处理的种类很多，根据其目的、加热和冷却方法的不同，可以分为:普通热

处理、表面热处理及其他热处理方法。普通热处理有退火、正火、淬火、回火;表

面热处理有表面淬火(感应加热、火焰加热等)、化学热处理(渗碳、渗氮等);其他

热处理有真空热处理、变形热处理和激光热处理等。

热处理方法虽然很多，但都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的，通常用热

处理工艺曲线表示。

[关键词]钢的热处理、正火、加热、马氏体、渗碳

[正文]

一、钢的普通热处理

根据加热及冷却的方法不同，获得金属材料的组织及性能也不同。普通热处理

可分为退火、正火、淬火和回火四种。普通热处理是钢制零件制造过程中非常重要

的工序。

退火

1(退火工艺及其目的

退火是将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺，

实际生产中常采取随炉冷却的方式。

退火的主要目的:?降低硬度，改善钢的成形和切削加工性能;?均匀钢的化学成

分和组织;?消除内应力。

2(常用退火工艺方法

根据处理的目的和要求的不同，钢的退火可分为完全退火、球化退火和去应力

退火等。下表为主要退火工艺方法及其应用。

名称工艺目的应用

将钢加热至Ac以上3

30,50?，保温一定时间，主要用于亚共

细化晶粒，消除过热

完全退炉冷至室温析钢的铸、锻

组织，降低硬度和改善

火(或炉冷至600?以下，件，有时也用于

切削加工性能

出炉空冷)焊接结构

使钢中的渗碳体球状

将钢加热至Ac以上化，以降低钢的硬度，1

20,40?，保温一定时改善切削加工性，并为

间，炉冷至室温，或快以后的热处理做好组织

球化退主要用于共析

速冷至略低于Ar温度，准备。若钢的原始组织1

火钢和过共析钢

保温后出炉空冷，使钢中有严重的渗碳体网，

中碳化物球状化的退火则在球化退火前应进行

工艺正火消除，以保证球化

退火效果

使钢的化学成分和组

均匀化退将钢加热到略低于固相织均匀化主要用于质量火(扩散线温度(Ac或

Ac以上要求高的合金3cm

退火)150~300?)，长时间保温铸锭、铸件或锻

(10~15h)，随炉冷却。胚

主要用于消除

将钢加热至Ac以下某1

去应力退铸、锻、焊接件、

一温度(一般约为

火(低温为了消除残余应力冷冲压件以及机

500~600?)，保温一段

退火)加工件中的残余

时间，然后炉冷至室温

应力

将钢加热至再结晶温度

为了消除冷变形强主要用于经冷再结晶退以上100-200?，保温一

化，改善塑性变形的钢

火定时间，然后随炉冷却

正火

1.正火工艺及其目的

正火是将钢加热到Ac(或Ac)以上30~50?，保温一定时间，出炉后在3cm

空气中冷却的热处理工艺。对于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢，

可采用更高的加热温度(Ac+100,150?)，为了消除过共析钢的网状碳化物，3

亦可酌情提高加热温度，让碳化物充分溶解。其主要目的是:

(1)对力学性能要求不高的结构、零件，可用正火作为最终热处理，以提高其

强度、硬度和韧性。

(2)对低、中碳素钢，可用正火作为预备热处理，以调整硬度，改善切削加工

性

(3)对于过共析钢，正火可抑制渗碳体网的形成，为球化退火作好组织准备

2.退火与正火的选用

正火与退火的主要差别是，前者冷却速度较快，得到的组织比较细小，强度和

硬度也稍高一些。

(1)从改善钢的切削加工性能方面考虑。一般认为，钢的硬度在170,230HBS时

具有良好的切削加工性能。

(2)从使用性能方面考虑。一些受力不大的工件，力学性能要求不高，可用正

火作为最后热处理，对某些大型或形状