金屬材料熱處理工藝簡介
一、什么是熱處理
熱處理是指金屬在固態下經加熱、保溫和冷卻，以改變金屬的內部組織和結構，從而獲得所需性能的一種工藝過程。
熱處理的三大要素
①加熱（Heating）
目的是獲得均勻細小的奧氏體組織。
②保溫（Holding）
目的是保證工件燒透，并防止脫碳和氧化等。
③冷卻（Cooling）
目的是使奧氏體轉變為不同的組織。
熱處理后的組織
加熱、保溫后的奧氏體在隨后的冷卻過程中，根據冷卻速度的不同將轉變成不同的組織。不同的組織具有不同的性能。
二、熱處理工藝
1、退火
操作方法： 將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度（可以查閱有關資料）后，一般隨爐溫緩慢冷卻。
目的：1、降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；2、細化晶粒，改善力學性能，為下一步工序做準備；3、消除冷、熱加工所產生的內應力。
應用要點：1、適用于合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應狀態不合格的原材料；2、一般在毛坯狀態進行退火 。
2、正火
操作方法：將鋼件加熱到Ac3或Accm 以上30~50度，保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
目的：1、降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；2、細化晶粒，改善力學性能，為下一步工序做準備；3、消除冷、熱加工所產生的內應力。
應用要點：正火通常作為鍛件、焊接件以及滲碳零件的預先熱處理工序。對于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素結構鋼及低合金鋼件，也可作為最后熱處理。對于一般中、高合金鋼，空冷可導致完全或局部淬火，因此不能作為最后熱處理工序。
3、淬火
操作方法：將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上，保溫一段時間，然后在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。
目的：淬火一般是為了得到高硬度的馬氏體組織，有時對某些高合金鋼（如不銹鋼、耐磨鋼）淬火時，則是為了得到單一均勻的奧氏體組織，以提高耐磨性和耐蝕性。
應用要點：1、一般用于含碳量大于百分之零點三的碳鋼和合金鋼；2、淬火能充分發揮鋼的強度和耐磨性潛力，但同時會造成很大的內應力，降低鋼的塑性和沖擊韌度，故要進行回火以得到較好的綜合力學性能。
4、回火
操作方法：將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某一溫度，經保溫后，于空氣或油、熱水、水中冷卻。
目的：1、降低或消除淬火后的內應力，減少工件的變形和開裂；2、調整硬度，提高塑性和韌性，獲得工作所要求的力學性能；3、穩定工件尺寸。
應用要點：1、保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性時用低溫回火；在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火；以保持高的沖擊韌度和塑性為主，又有足夠的強度時用高溫回火；2、一般鋼盡量避免在230~280度、不銹鋼在400~450度之間回火，因為這時會產生一次回火脆性。
5、調質
操作方法：淬火后高溫回火稱調質，即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度，保溫后進行淬火，然后在400~720度的溫度下進行回火。
目的：1、改善切削加工性能，提高加工表面光潔程度；2、減小淬火時的變形和開裂；3、獲得良好的綜合力學性能。
應用要點：1、適用于淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼；2、 不僅可以作為各種較為重要結構的最后熱處理，而且還可以作為某些緊密零件，如絲杠等的預先熱處理，以減小變形。
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