鋼的退火與正火-課件

第四節(jié)鋼的熱處理

熱處理是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜM(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。

熱處理特點：不改變工件的形狀和尺寸，提高工件的使用性能和使用壽命，而且還可以改善工件的加工工藝性能。1第四節(jié)鋼的熱處理熱處理特

熱處理按目的與作用不同，分為以下三類：熱處理整體熱處理（舊稱普通熱處理）表面熱處理化學(xué)熱處理熱處理方法很多，其工藝都由加熱、保溫和冷卻三個階段組成，可以用“溫度-時間”為坐標(biāo)的曲線來表示，稱為熱處理工藝曲線。2熱處理整體熱處理（舊稱普通熱處理）表面熱處理化學(xué)熱處理

鋼的退火與正火

一、鋼的退火退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。退火目的：降低鋼的硬度，以利于切削加工；提高塑形和韌性，以利于冷變形加工；改善鋼的性能或為以后的熱處理做好組織準(zhǔn)備；細(xì)化晶粒，消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。3鋼的退火與正火一、鋼的退火3

一、鋼的退火1.完全退火將工件完全奧氏體化后緩慢冷卻，獲得接近平衡組織的退火。加熱溫度：AC3以上20～40℃。

應(yīng)用范圍：合金鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材、焊件等。4一、鋼的退火應(yīng)用范圍：4

一、鋼的退火

1.完全退火目的：降低鋼件的硬度、細(xì)化晶粒、消除應(yīng)力、為最終的熱處理做組織準(zhǔn)備。主要用于鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材，焊接件的退火。

45鋼鍛件完全退火操作5一、鋼的退火45鋼鍛件完全退火操作5

一、鋼的退火2.等溫退火工件加熱到高于AC3（或AC1）的溫度，保持適當(dāng)?shù)臅r間，較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)間的適當(dāng)溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類組織后在空氣中冷卻的退火。應(yīng)用范圍：中碳鋼，經(jīng)滲碳處理的低合金鋼及沖壓件等目的：與完全退火相同，但時間相對于完全退火要短，用等溫退火代替完全退火有利于縮短生產(chǎn)時間。6一、鋼的退火的時間，較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)間的適當(dāng)溫度

一、鋼的退火3.球化退火

為使工件中的碳化物球狀化而進(jìn)行的退火。應(yīng)用范圍：含碳量較高的合金鋼。目的：使鋼中碳化物呈球狀化，以降低硬度，改善切削加工性能，為以后的淬火做好準(zhǔn)備。

T10剛球化退火.wmvT8鋼球化退火顯微組織7一、鋼的退火T8鋼球化退火顯微組織7

一、鋼的退火4.去應(yīng)力退火

為去除工件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘留應(yīng)力而進(jìn)行的退火。應(yīng)用范圍：主要用于消除鑄件、鍛壓件、焊件、切削加工件等鋼件的殘余內(nèi)應(yīng)力，避免鋼件在以后的加工過程和使用過程中產(chǎn)生變形和開裂。8一、鋼的退火應(yīng)用范圍：主要用于消除鑄件、鍛壓件、焊件

一、鋼的退火5.均勻化退火以減少工件化學(xué)成分和組織的不均勻程度為主要目的，將其加熱到高溫并長時間保溫，然后緩慢冷卻的退火。

加熱溫度：1050～1150℃高溫。應(yīng)用范圍：其生產(chǎn)時間長，成本高，能耗大，主要用于質(zhì)量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件和鍛坯等。9一、鋼的退火加熱溫度：1050～1150℃高溫。

二、鋼的正火

正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。鋼的正火只適用于碳素鋼和合金元素含量不高的合金鋼。正火目的與退火目的基本相同。45鋼爐冷顯微組織45鋼空冷顯微組織10二、鋼的正火45鋼爐冷顯微組織45鋼空冷顯微組織10正火與退火區(qū)別是正火冷卻速度較快。共同點都是將鋼加熱到一定的溫度，如45鋼加熱溫度到820℃。但冷卻的方式不同，退火是采用緩慢冷卻，如埋入沙、灰中或隨爐溫逐漸冷卻，以消內(nèi)部應(yīng)力；正火是將工件暴露在空氣中冷卻。相比之下，正火冷卻的速度要快，目的是要得到細(xì)化的組織結(jié)構(gòu)，工件的硬度和強(qiáng)度較退火處理高，一般正火適用于提高低碳鋼的硬度。11正火與退火區(qū)別是正火冷卻速度較快。111212

二、鋼的正火正火的應(yīng)用與退火一樣合金調(diào)質(zhì)鋼：為調(diào)質(zhì)處理（淬火加高溫回火）做好組織準(zhǔn)備。高碳鋼：為球化退火做好組織準(zhǔn)備。低碳鋼或低碳合金鋼：改善其切削加工性。性能要求不高的零件、大型或形狀復(fù)雜的零件：也可用正火作為最終熱處理。13二、鋼的正火13

二、鋼的正火

正火與退火區(qū)別.wmv幾種退火與正火的熱處理工藝曲線如下:熱處理工藝曲線

正火的應(yīng)用與退火相近，但成本較低，在可能情況下，優(yōu)先采用正火。14二、鋼的正火熱處理工藝曲線正火的應(yīng)用與退火相近，但成三、剛的淬火淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后快速冷卻的熱處理工藝。

目的是提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，只能適用于中碳鋼或高碳鋼工件。如45鋼加熱到830℃左右，快速放入水、油或鹽溶中冷卻，使工件的溫度快速冷卻而得到較高的硬度、強(qiáng)度，是一種常用的重要的熱處理方法。15三、剛的淬火淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持常用的淬火冷卻方法1.單液淬火單液淬火是將加熱的工件放入一種淬火介質(zhì)中快速冷卻至室溫的操作方法。操作簡單，易實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。適用于形狀簡單的工件，但容易因冷卻速度太快產(chǎn)生淬火缺陷。16常用的淬火冷卻方法1.單液淬火162.雙液淬火將加熱的碳鋼先放在水或鹽水中冷卻，冷到300—400℃時迅速移入油中冷卻，這種水淬油冷的方法稱為雙液淬火法。雙液淬火法既可使工件淬硬，又能減少淬火的內(nèi)應(yīng)力，有效地防止產(chǎn)生淬火裂紋，主要用于形狀復(fù)雜的高碳工具鋼，如絲錐、板牙等，缺點是操作困難，技術(shù)要熟練。172.雙液淬火173.分級淬火法分級淬火法是把加熱好的工件先投入溫度稍高的鹽浴或堿浴中快速冷卻停留一段時間，待其表面與心部達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷的淬火方法。分級淬火法比雙液淬火法進(jìn)一步減少了應(yīng)力和變形，操作較容易。由于鹽浴、堿浴的冷卻能力小，故分級淬火法適用于形狀較復(fù)雜、尺寸較小的工件。183.分級淬火法184.等溫淬火法等溫淬火法與分級淬火法相類似，只是在鹽浴或堿浴中的保溫時間要足夠長，然后取出空冷。由于淬火內(nèi)應(yīng)力小，因此能有效地防止工件變形和開裂，但等溫淬火法的缺點是生產(chǎn)周期較長又需要一定的設(shè)備。等溫淬火法常用于薄、細(xì)而形狀復(fù)雜，尺寸要求精確，并且要求強(qiáng)度、韌性較高的工件，如成型刀具、模具和彈簧。194.等溫淬火法19淬火常用方法.wmv鋼的淬火.wmv局部淬火.wmv20淬火常用方法.wmv20淬火工藝1.淬硬性淬硬性是指鋼經(jīng)過淬火后能達(dá)到的最高硬度，主要取決于鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，獲得的硬度越高。2.淬透性淬透性是指鋼經(jīng)淬火獲得淬硬層深度的能力，淬透性越好，淬硬層越厚。淬透性主要取決于鋼的化學(xué)成分和淬火冷卻方式。一般來說，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的碳素鋼與合金鋼的淬硬性沒有差別，而合金鋼的淬透性高于碳素鋼。21淬火工藝1.淬硬性21三、回火鋼的回火操作.wmv

將鋼重新加熱到低于727℃的某一溫度，保溫一定時間，然后空冷至室溫的熱處理工藝，稱為回火。目的：減少或消除淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織，以滿足工件的使用需要的性能。按回火溫度分成三個：回火方法與應(yīng)用.wmv（1）低溫回火150～250度目的：降低淬火內(nèi)應(yīng)力，提高韌性，并保持高的硬度和耐磨性；應(yīng)用：高碳工具鋼、合金鋼刃具、量具、滾動軸承、冷作模具和要求硬而耐磨的零件。22三、回火鋼的回火操作.wmv22（2）中溫回火250～500度目的：使淬火鋼件具有高的彈性極限、屈服強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性。用途：用于彈性零件（如彈簧、發(fā)條）和熱作模具等。（3）高溫回火500～650度目的：獲得合理的硬度、強(qiáng)度、韌性、塑性以及較好的綜合力學(xué)性能。淬火后高溫回火稱為調(diào)質(zhì)，是合金鋼常用的一種提高材料力學(xué)性能的有效方法。調(diào)質(zhì)處理廣泛用于螺栓、連桿、齒輪、曲軸等重要的結(jié)構(gòu)零件。23（2）中溫回火250～500度23

第四節(jié)鋼的熱處理

熱處理是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜM(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。

熱處理特點：不改變工件的形狀和尺寸，提高工件的使用性能和使用壽命，而且還可以改善工件的加工工藝性能。24第四節(jié)鋼的熱處理熱處理特

熱處理按目的與作用不同，分為以下三類：熱處理整體熱處理（舊稱普通熱處理）表面熱處理化學(xué)熱處理熱處理方法很多，其工藝都由加熱、保溫和冷卻三個階段組成，可以用“溫度-時間”為坐標(biāo)的曲線來表示，稱為熱處理工藝曲線。25熱處理整體熱處理（舊稱普通熱處理）表面熱處理化學(xué)熱處理

鋼的退火與正火

一、鋼的退火退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。退火目的：降低鋼的硬度，以利于切削加工；提高塑形和韌性，以利于冷變形加工；改善鋼的性能或為以后的熱處理做好組織準(zhǔn)備；細(xì)化晶粒，消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。26鋼的退火與正火一、鋼的退火3

一、鋼的退火1.完全退火將工件完全奧氏體化后緩慢冷卻，獲得接近平衡組織的退火。加熱溫度：AC3以上20～40℃。

應(yīng)用范圍：合金鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材、焊件等。27一、鋼的退火應(yīng)用范圍：4

一、鋼的退火

1.完全退火目的：降低鋼件的硬度、細(xì)化晶粒、消除應(yīng)力、為最終的熱處理做組織準(zhǔn)備。主要用于鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材，焊接件的退火。

45鋼鍛件完全退火操作28一、鋼的退火45鋼鍛件完全退火操作5

一、鋼的退火2.等溫退火工件加熱到高于AC3（或AC1）的溫度，保持適當(dāng)?shù)臅r間，較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)間的適當(dāng)溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類組織后在空氣中冷卻的退火。應(yīng)用范圍：中碳鋼，經(jīng)滲碳處理的低合金鋼及沖壓件等目的：與完全退火相同，但時間相對于完全退火要短，用等溫退火代替完全退火有利于縮短生產(chǎn)時間。29一、鋼的退火的時間，較快地冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)間的適當(dāng)溫度

一、鋼的退火3.球化退火

為使工件中的碳化物球狀化而進(jìn)行的退火。應(yīng)用范圍：含碳量較高的合金鋼。目的：使鋼中碳化物呈球狀化，以降低硬度，改善切削加工性能，為以后的淬火做好準(zhǔn)備。

T10剛球化退火.wmvT8鋼球化退火顯微組織30一、鋼的退火T8鋼球化退火顯微組織7

一、鋼的退火4.去應(yīng)力退火

為去除工件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘留應(yīng)力而進(jìn)行的退火。應(yīng)用范圍：主要用于消除鑄件、鍛壓件、焊件、切削加工件等鋼件的殘余內(nèi)應(yīng)力，避免鋼件在以后的加工過程和使用過程中產(chǎn)生變形和開裂。31一、鋼的退火應(yīng)用范圍：主要用于消除鑄件、鍛壓件、焊件

一、鋼的退火5.均勻化退火以減少工件化學(xué)成分和組織的不均勻程度為主要目的，將其加熱到高溫并長時間保溫，然后緩慢冷卻的退火。

加熱溫度：1050～1150℃高溫。應(yīng)用范圍：其生產(chǎn)時間長，成本高，能耗大，主要用于質(zhì)量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件和鍛坯等。32一、鋼的退火加熱溫度：1050～1150℃高溫。

二、鋼的正火

正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。鋼的正火只適用于碳素鋼和合金元素含量不高的合金鋼。正火目的與退火目的基本相同。45鋼爐冷顯微組織45鋼空冷顯微組織33二、鋼的正火45鋼爐冷顯微組織45鋼空冷顯微組織10正火與退火區(qū)別是正火冷卻速度較快。共同點都是將鋼加熱到一定的溫度，如45鋼加熱溫度到820℃。但冷卻的方式不同，退火是采用緩慢冷卻，如埋入沙、灰中或隨爐溫逐漸冷卻，以消內(nèi)部應(yīng)力；正火是將工件暴露在空氣中冷卻。相比之下，正火冷卻的速度要快，目的是要得到細(xì)化的組織結(jié)構(gòu)，工件的硬度和強(qiáng)度較退火處理高，一般正火適用于提高低碳鋼的硬度。34正火與退火區(qū)別是正火冷卻速度較快。113512

二、鋼的正火正火的應(yīng)用與退火一樣合金調(diào)質(zhì)鋼：為調(diào)質(zhì)處理（淬火加高溫回火）做好組織準(zhǔn)備。高碳鋼：為球化退火做好組織準(zhǔn)備。低碳鋼或低碳合金鋼：改善其切削加工性。性能要求不高的零件、大型或形狀復(fù)雜的零件：也可用正火作為最終熱處理。36二、鋼的正火13

二、鋼的正火

正火與退火區(qū)別.wmv幾種退火與正火的熱處理工藝曲線如下:熱處理工藝曲線

正火的應(yīng)用與退火相近，但成本較低，在可能情況下，優(yōu)先采用正火。37二、鋼的正火熱處理工藝曲線正火的應(yīng)用與退火相近，但成三、剛的淬火淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后快速冷卻的熱處理工藝。

目的是提高鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，只能適用于中碳鋼或高碳鋼工件。如45鋼加熱到830℃左右，快速放入水、油或鹽溶中冷卻，使工件的溫度快速冷卻而得到較高的硬度、強(qiáng)度，是一種常用的重要的熱處理方法。38三、剛的淬火淬火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持常用的淬火冷卻方法1.單液淬火單液淬火是將加熱的工件放入一種淬火介質(zhì)中快速冷卻至室溫的操作方法。操作簡單，易實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。適用于形狀簡單的工件，但容易因冷卻速度太快產(chǎn)生淬火缺陷。39常用的淬火冷卻方法1.單液淬火162.雙液淬火將加熱的碳鋼先放在水或鹽水中冷卻，冷到300—400℃時迅速移入油中冷卻，這種水淬油冷的方法稱為雙液淬火法。雙液淬火法既可使工件淬硬，又能減少淬火的內(nèi)應(yīng)力，有效地防止產(chǎn)生淬火裂紋，主要用于形狀復(fù)雜的高碳工具鋼，如絲錐、板牙等，缺點是操作困難，技術(shù)要熟練。402.雙液淬火173.分級淬火法分級淬火法是把加熱好的工件先投入溫度稍高的鹽浴或堿浴中快速冷卻停留一段時間，待其表面與心部達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷的淬火方法。分級淬火法比雙液淬火法進(jìn)一步減少了應(yīng)力和變形，操作較容易。由于鹽浴、堿浴的冷卻能力小，故分級淬火法適用于形狀較復(fù)雜、尺寸較小的工件。413.分級淬火法184.等溫淬火法等溫淬火法與分級淬火法相類似，只是在鹽浴或堿浴中的保溫時間要足夠長，然后取出空冷。由于淬火內(nèi)應(yīng)力小，因此能有效地防止工件變形和開裂，但等溫淬火法的缺點是生產(chǎn)周期較長又需要一定的設(shè)備。等溫淬火法常用于薄、細(xì)而形狀復(fù)雜，尺寸要求精確，并且要求強(qiáng)度、韌性較高的工件，如成