熱處理是將固態(tài)金屬或合金，用適當?shù)牧κ竭M行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的種上藝。

熱處理在加熱、保溫和冷卻過程中，鋼的內(nèi)部組織和性能都發(fā)生了變化，從而改變了其性能、通過熱處理，可以充分發(fā)揮材料的性能潛力，提高零件質(zhì)量，延長零件壽命，節(jié)省鋼材熱妊理包括普通熱處理和表面熱處理。

一般零件的生產(chǎn)工藝過程為：鍛造——預先熱處理——粗加工——熱處理——精加工。

普通熱處理

普通熱處理包括退火、正火、淬火、回火等。

1.退火和正火

退火是將鋼材加熱到適當?shù)臏囟?，保溫一定時間后緩慢冷卻（爐冷、坑冷）。正火是將鋼材加熱到適當溫度，保溫一定時間后，在空氣中冷卻。它的主要特點是空冷，對于大型零件或在炎熱地區(qū)，也可用風冷或噴霧冷卻。

退火和正火屬于預先熱處理，能降低鋼材硬度，以利于切削（比較適合的切削硬度為160、260HBS）；消除內(nèi)應力，穩(wěn)定尺寸，防止變形或開裂；消除偏析，均勻成分，為后道工序做準備。

正火比退火冷卻速度稍快，得到的組織較細，強度硬度稍有提高；生產(chǎn)周期短，節(jié)約能量，操作簡便。生產(chǎn)中優(yōu)先采用正火工藝。

對力學性能要求不高的零件，可用正火作為熱處理，不再進行淬火加回火。

2，淬火和回火

淬火是將鋼加熱到適當溫度，保持一定時間，然后在介質(zhì)中快速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。鋼的冷卻分為水冷和油冷。水的冷卻能力強，一般用于碳鋼，稱為水淬；油的冷卻能力低，常用于合金鋼，稱為油淬。

淬火是一種很早就被應用的熱處理工藝，淬火后的鋼硬而脆，組織不穩(wěn)定，而且有內(nèi)應力，不能滿足使用要求。因此淬火后必須回火。

回火是將零件加熱到適當溫度，保溫一定時間后，以適當速度冷卻到室溫的熱處理工藝?；鼗鸱譃槿悾旱蜏鼗鼗稹⒅袦鼗鼗?、高溫回火。

低溫回火的回火溫度為150一250℃，目的是降低淬火應力，提高工件韌性，保證淬火后的高硬度和高耐磨性。適用于工具、模具和表面處理件。

中溫回火的回火溫度為350、500℃，可降低零件的內(nèi)應力，提高彈性，降低硬度，適用于彈簧等彈性元件。

高溫回火的回火溫度為500、650℃，在生產(chǎn)中將淬火后再高溫回火的復合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后得到的零件，具有良好的綜合力學性能，可以完全消除鋼制零件的內(nèi)應力，獲得較高的塑性和韌性，但硬度降低很多，用于軸類、齒輪、連桿等受力復雜的零件

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表面熱處理

化工設(shè)備與機械

在生產(chǎn)中，有很多零件要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，亻，較高的耐磨性和疲勞強度，而心部要求有較好的塑性和韌性。為滿足這一要求，通常采用表處處理。

表面熱處理方法有表面淬火和化學熱處理。

1?表面淬火

表面淬火是只對鋼的表面加熱、冷卻而不改變其成分的熱處理工藝。為滿足工件表層的高硬度、高耐磨性要求，表面淬火后一般進行低溫回火；為滿足對心部的塑性和韌性要求，表面淬火前一般進行調(diào)質(zhì)。

2．化學熱處理

化學熱處理是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲人它的表層，以改變其化學成分、組織和性能的熱處理工藝?；瘜W熱處理可以提高工件表層的某些力學性能，如表層硬度、耐磨性、疲勞極限等；保護工件表面，提高工件表層的物理、化學性能，如耐高溫、耐腐蝕性等。

按滲人的元素不同，化學熱處理可分為：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬等。滲人元素介質(zhì)可以是固體、液體和氣體。

滲碳是將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱和保溫，使碳原子滲人到鋼表層的化學熱處理工藝。滲碳適用于含碳量為10％、25％的低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)滲碳和淬火、低溫回火后，可在零件的表層和心部分別獲得高碳和低碳組織，使高碳鋼和低碳鋼的不同性能結(jié)合在一個零件上，從而滿足了零件的使用性能要求。

滲氮、滲硼可使零件的表面硬度很高，顯著提高零件的耐磨性和耐腐蝕性能；滲硫可提高減摩性；滲硅可提高耐酸性；也可以硫氮共滲；也可以碳、氮、硼三元素共滲。

、焊后熱處理

焊后消氫處理，是指在焊接完成以后，焊縫尚未冷卻至100℃以下時，進行的低溫熱處理。一般規(guī)范為加熱到200、350℃，保溫2、6h。焊后消氫處理可加快焊縫及熱影響區(qū)中氫的逸出，有效防止低合金鋼焊接時產(chǎn)生焊接裂紋。

在焊接過程中，由于加熱和冷卻不均勻，以及構(gòu)件本身產(chǎn)生拘束或外加拘束，在焊接完成后，在構(gòu)件中總會產(chǎn)生焊接應力。焊接應力會降低焊接接頭區(qū)的實際承載能力，產(chǎn)生塑距變形，嚴重時，還會導致構(gòu)件的破壞。

消應力熱處理是使焊好的工件在高溫狀態(tài)下，其屈服強度下降，來達到松弛焊接應力的目的。常用的方法有兩種：一是整體高溫回火，即把焊件整體放人加熱爐內(nèi)，緩慢加熱到定溫度，然后保溫一段時間，在空氣中或爐內(nèi)冷卻，用這種方法可以消除80％一的焊接應力。另一種方法是局部高溫回火，即只對焊縫及其附近區(qū)域進行加熱，然后緩慢'、卻，降低焊接應力的峰值，使應力分布比較平緩，起到部分消除焊接應力的目的

有些合金鋼豺料在焊接以后，其焊接接頭會出現(xiàn)淬硬組織，降低材料的力學性能。外，種淬硬！在焊接應力氫的作用下，能導致接、壞。熱后，接頭的：0相組織得到改善，可提高焊接接頭的塑性、韌性，從而改善焊接接頭的綜合力學性能。