最終熱處理的方法(什么是熱處理)
1.什么是熱處理
鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)下，通過(guò)加熱、保溫和冷卻的方式來(lái)改變其內部組織，從而獲得所需性能的一種工 藝方法。熱處理的主要種類(lèi)如下：
退火：把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢地冷卻到室溫，這一熱處理工藝稱(chēng)為退火，常用的 退火方法有完全退火、球化退火和去應力退火。
正火：將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后在空氣中冷卻的熱處理方法稱(chēng)為正火。正火與退火的目的 基本相同，但正火的冷卻速度比退火冷卻速度快，得到的組織較細，硬度、強度較退火高。
淬火：將鋼加熱到一定溫度，經(jīng)保溫后快速在水（或油）中冷卻的熱處理方法稱(chēng)為淬火。它的目的是提高材料 的強度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有：?jiǎn)谓橘|(zhì)淬火法、雙介質(zhì)淬火法、分級悴火。常川淬火劑有水、油或 鹽、堿的水溶液。
回火：將淬火后的鋼重新加熱到某一溫度，并保溫一段時(shí)間，然后以一定的方式冷卻至室溫，這種熱處理方 法稱(chēng)為回火。回火是淬火的繼續，經(jīng)淬火的鋼須進(jìn)行回火處理.回火的目的是減少或消除工件淬火時(shí)產(chǎn)生的內應力 ，適當調整鋼的強度和硬度，穩定組織，使工件在使用過(guò)程中不發(fā)生組織轉變。回火的種類(lèi)有低溫回火、中溢回 火和高溫回火，其中“淬火十高溫回火”也稱(chēng)“調質(zhì)處理”，經(jīng)調質(zhì)處理的零件具有良好的綜合力學(xué)性能。
表面淬火：通過(guò)快速加熱使工件表面迅速達到淬火溫度.不等到熱量傳到心部就立即冷卻的熱處理方法。常用 的方法有火焰加熱表面淬火、感應加熱表面悴火等。
化學(xué)熱處理：鋼的化學(xué)熱處理是將工件置于化學(xué)介質(zhì)中加熱保溫，改變表面的化學(xué)成分，從而改變表層性能 的熱處理工藝。常見(jiàn)的方法有滲碳、滲氮、液體碳氮共滲等。
2.熱處理有幾種方法
※均質(zhì)退火處理 簡(jiǎn)稱(chēng)均質(zhì)化處理（Homogenization），系利用在高溫進(jìn)行長(cháng)時(shí)間加熱，使內部的化學(xué)成分充分擴散，因此又稱(chēng)為『擴散退火』。
加熱溫度會(huì )因鋼材種類(lèi)有所差異，大鋼錠通常在1200℃至1300℃之間進(jìn)行均質(zhì)化處理，高碳鋼在1100℃至1200℃之間，而一般鍛造或軋延之鋼材則在1000℃至1200℃間進(jìn)行此項熱處理。 ※完全退火處理 完全退火處理系將亞共析鋼加熱至Ac3溫度以上30~50℃、過(guò)共析鋼加熱至Ac1溫度以上50℃左右的溫度范圍，在該溫度保持足夠時(shí)間，使成為沃斯田體單相組織（亞共析鋼）或沃斯田體加上雪明碳體混合組織后，在進(jìn)行爐冷使鋼材軟化，以得到鋼材最佳之延展性及微細晶粒組織。
※球化退火處理 球化退火主要的目的，是希望藉由熱處理使鋼鐵材料內部的層狀或網(wǎng)狀碳化物凝聚成為球狀，使改善鋼材之切削性能及加工塑性，特別是高碳的工具鋼更是需要此種退火處理。常見(jiàn)的球化退火處理包括：（1）在鋼材A1溫度的上方、下方反復加熱、冷卻數次，使A1變態(tài)所析出的雪明碳鐵，繼續附著(zhù)成長(cháng)在上述球化的碳化物上；（2）加熱至鋼材A3或Acm溫度上方，始碳化物完全固溶于沃斯田體后急冷，再依上述方法進(jìn)行球化處理。
使碳化物球化，尚可增加鋼材的淬火后韌性、防止淬裂，亦可改善鋼材的淬火回火后機械性質(zhì)、提高鋼材的使用壽命。 ※軟化退火處理 軟化退火熱處理的熱處理程序是將工件加熱到600℃至650℃范圍內（A1溫度下方），維持一段時(shí)間之后空冷，其主要目的在于使以加工硬化的工件再度軟化、回復原先之韌性，以便能再進(jìn)一步加工。
此種熱處理方法常在冷加工過(guò)程反復實(shí)施，故又稱(chēng)之為制程退火。大部分金屬在冷加工后，材料強度、硬度會(huì )隨著(zhù)加工量漸增而變大，也因此導致材料延性降低、材質(zhì)變脆，若需要再進(jìn)一步加工時(shí)，須先經(jīng)軟化退火熱處理才能繼續加工。
※弛力退火處理 弛力退火熱處理主要的目的，在于清除因鍛造、鑄造、機械加工或焊接所產(chǎn)生的殘留應力，這種殘存應力常導致工件強度降低、經(jīng)久變形，并對材料韌性、延展性有不良影響，因此弛力退火熱處理對于尺寸經(jīng)度要求嚴格的工件、有安全顧慮的機械構件事非常重要的。弛力退火的熱處理程序系將工件加熱到A1點(diǎn)以下的適當溫度，保持一段時(shí)間（不需像軟化退火熱處理那么久）后，徐緩冷卻至室溫。
特別需要注意的是，加熱時(shí)的速度要緩慢，尤其是大型對象或形狀復雜的工件更要特別注意，否則弛力退火的成效會(huì )大打折扣。 ※正常化處理 正常化熱處理有兩個(gè)重要的功用，一是使工件結晶粒微細化而改善材料機械性質(zhì)；另一個(gè)目的是調節軋延或鑄造組織中碳化物的大小或分布狀態(tài)，以利后續熱處理時(shí)碳化物容易固溶于材質(zhì)，以便提升材料切削性，并使材質(zhì)均勻化。
正常化熱處理的熱處理程序，系將工件加熱至A3（亞共析鋼）或Acm（過(guò)共析鋼）點(diǎn)溫度以上30℃至60℃的高溫（此即為正常化溫度）保持一段時(shí)間，材質(zhì)成為均勻沃斯田體后，靜置于空氣中使之冷卻。正常化時(shí)間的估算，可以每25mm厚度持溫30分鐘來(lái)估算需持溫時(shí)間。
正常化熱處理又可分為二段正常化、恒溫正常化及二次正常化等多種改良式正常化熱處理。 ※淬火處理 淬火處理的主要目的是將鋼材急速冷卻以便獲得硬度極大的麻田散體組織。
鋼的淬火處理有三個(gè)要件，缺一不可，分別是：（1）在沃斯田體區域內加熱一段時(shí)間（即沃斯田體化）；（2）冷卻時(shí)要能避開(kāi)Ar'（波來(lái)體）變態(tài)；及（3）使鋼材產(chǎn)生麻田散體或變韌體而硬化。 淬火處理可分為兩個(gè)程序來(lái)實(shí)施，一是加熱；一是冷卻。
通常加熱溫度又稱(chēng)為淬火溫度或沃斯田體化溫度，依熱處理鋼材的不同而有所差異。亞共析鋼的淬火溫度在A(yíng)c3溫度以上30℃至60℃范圍內，共析鋼及過(guò)共析鋼的淬火溫度則是加熱至Ac1溫度以上30℃至60℃溫度范圍內。
冷卻時(shí)要分兩個(gè)階段來(lái)冷卻，鋼從加熱爐取出的鋼件，一直冷卻到Ar''變態(tài)前的臨界區域，要盡量迅速冷卻；在A(yíng)r''以下的溫度區域則需采緩慢冷卻的方式，否則易造成鋼材的淬裂或淬火變形，此溫度區域又稱(chēng)為危險區域。 ※回火處理 一般回火處理常繼在淬火處理之后實(shí)施，以便消除淬火處理之不良影響而保留并發(fā)揮淬火之功效，其主要目的是使淬火生成的組織變態(tài)或析出更加安定（使形成回火麻田散體），減少殘留應力并改善相關(guān)機械性質(zhì)（提升材料延展性）。
回火溫度不同，會(huì )產(chǎn)生不同的機械強度與延展性組合，一般回火溫度大多在600℃以下，因為更高的回火溫度，任何鋼材都會(huì )呈現急速軟化的趨勢，此時(shí)碳化物逐漸凝聚而球化、肥粒體會(huì )再結晶而成長(cháng)為連續基地，是軟化的主要原因。 ※回火脆性 回火處理要避開(kāi)幾個(gè)會(huì )產(chǎn)生回火脆性的溫度范圍，這些脆化溫度范圍視鋼材種類(lèi)而有所不同，包括：（1）270℃至350℃脆化（又稱(chēng)低溫回火脆性或A脆性），大多數的碳鋼及低合金鋼，都在此溫度范圍內發(fā)生脆化現象；（2）400℃至550℃脆化，通常構造用合金鋼在此溫度范圍內會(huì )產(chǎn)生脆化現象；（3）475℃脆化（特別指Cr含量超過(guò)13%的肥粒體系不銹鋼）；（4）500℃至570℃脆化，針對工具鋼或高速鋼在此溫度范圍加熱，會(huì )析出分布均勻的碳化物，。
3.熱處理的四種方法哪四種
眾所周知，熱處理是通過(guò)改變材料組織使機械零件或產(chǎn)品獲得所需性能并保證使用安全可靠的工藝過(guò)程，是機械制造工程的重要組成部分。
因為熱處理的質(zhì)量特性是其結果不能通過(guò)其后的檢驗和試驗得到完全的驗證，并且熱處理一旦出現質(zhì)量問(wèn)題所造成的負面影響和經(jīng)濟損失都很大，所以在GB/T19000 系列標準中，熱處理被認定為“特種工藝”，需要采取特殊措施，實(shí)施全員、全面、全過(guò)程的質(zhì)量控制。由于國內各企業(yè)熱處理的裝備、人員素質(zhì)、零件技術(shù)要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)、工藝技術(shù)和生產(chǎn)管理水平各不相同，所采取的控制零件或產(chǎn)品質(zhì)量的各項特殊措施亦存在差異，并且熱處理具有連續生產(chǎn)作業(yè)的特點(diǎn)，因此，尋求一種在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制方法，達到滿(mǎn)足和提高熱處理零件質(zhì)量尤其是大批量生產(chǎn)零件質(zhì)量的目的尤為重要。
2 生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制方法的主要內容 2.1轉變質(zhì)量保證模式的思路和觀(guān)念 過(guò)去，我們對熱處理零件的質(zhì)量質(zhì)量保證模式和質(zhì)量管理重點(diǎn)的思路和觀(guān)念停留在傳統單純靠最終檢驗把關(guān)，只注重了質(zhì)量結果，沒(méi)有把重點(diǎn)工作放到質(zhì)量形成的控制上來(lái)，把熱處理缺陷消滅在質(zhì)量形成的過(guò)程中，曾不斷出現零件缺陷或漏檢，造成一定的質(zhì)量損失。各類(lèi)人員每天忙碌于零件結果的處理，結果是越忙越亂，重復性和低級錯誤屢次發(fā)生，工作異常被動(dòng)。
我們痛定思痛，靜心總結和吸取失敗的教訓，尋找和探索成功的方法，對質(zhì)量管理的重點(diǎn)工作進(jìn)行了重新認識和定位。通過(guò)學(xué)習熱處理標準的相關(guān)內容和借鑒熱處理管理成功企業(yè)經(jīng)驗，明確了提高熱處理質(zhì)量首先必須轉變各類(lèi)人員對質(zhì)量保證模式的思路和觀(guān)念，即將過(guò)去傳統的單純靠最終檢驗被動(dòng)把關(guān)，轉變?yōu)橐灶A防為主，預防與檢驗相結合的主動(dòng)控制的質(zhì)量保證模式，樹(shù)立了明確責任、規范管理、嚴明獎懲和將專(zhuān)業(yè)技術(shù)、管理技術(shù)、科學(xué)方法集中統一以及全員參與、全過(guò)程控制、全面管理“三管齊下”的過(guò)程質(zhì)量控制管理思路和觀(guān)念。
幾年實(shí)施結果表明：思路和觀(guān)念的轉變是全面有效地實(shí)施過(guò)程質(zhì)量控制的核心和關(guān)鍵。 2.2強化“四種管理” （1）強化熱處理標準的落實(shí)和控制要素的規管理 熱處理作為生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)特殊工序，在生產(chǎn)全過(guò)程中控制的要素是什么、員工應該做什么、怎樣做的規范和做的更好的行為準則是真誠地貫徹和實(shí)施熱處理標準。
作為一個(gè)生產(chǎn)軍工產(chǎn)品和外貿民品的企業(yè)，我們首先組織熱處理各類(lèi)人員分階段，按標準類(lèi)別學(xué)習了熱處理基礎標準、質(zhì)量控制和檢驗標準、工藝方法標準、工藝材料標準、安全、能耗和環(huán)保標準相關(guān)內容。在學(xué)習過(guò)程中，特別強調和注重了用心和責任誠信履約標準的控制要素，用“硬權力”將控制要素貫穿落實(shí)熱處理生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節，滲透于每一個(gè)細節，對照熱處理標準，從人、機、料、法、環(huán)等方面規范生產(chǎn)的全過(guò)程，用“軟權力”培養員工執行標準的誠信意識和細節作風(fēng)，使各類(lèi)人員自覺(jué)主動(dòng)地將生產(chǎn)過(guò)程中的一切影響質(zhì)量因素按控制要素內容實(shí)施全面、有效、規范的控制。
這不僅體現了標準落實(shí)的有效性，更主要的是控制要素的規范管理，使員工理解和明確了過(guò)程要求、識別和懂得了過(guò)程特性，運用和掌握了過(guò)程方法，形成了有序和規范的生產(chǎn)秩序。因此強化熱處理標準的落實(shí)和控制要素的規范管理是實(shí)現過(guò)程質(zhì)量控制方法的基礎和重要措施。
4.常用的熱處理方法有哪些
按加熱溫度和冷卻速度分為以下幾種
退火⑴ 調整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB。
⑵ 消除或改善工件在鑄、鍛、焊等加工過(guò)程中所造成的成分不均勻或組織缺陷，以提高工 件的工藝性能和使用性能。消除內應力或加工硬化，防止加工中變形。
⑶ 細化晶粒，為最終熱處理作組織準備。
正火：消除鑄造和焊接過(guò)程引起的過(guò)熱組織缺陷，細化晶粒、提高硬度、改善切削加工性。
淬火：獲得馬氏體組織，使鋼具有高硬度和高耐磨性。
回火：改善基體組織，使基體組織趨于穩態(tài)，降低金屬淬硬度。
根據熱處理在零件整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的位置和作用可分為：預備熱處理和最終熱處理
5.常用的熱處理方法有哪些
常用的熱處理方法有很多，按照不同的分類(lèi)分別有不同的方法，其目的各不相同。但是，泛泛地說(shuō)，無(wú)非是改善組織和得到需要的性能。
常見(jiàn)的有：
1、退火：大約近30種，常見(jiàn)的有完全退火、球化退火、擴散退火、再結晶退火、去應力退火、去氫退火等等，也可以進(jìn)一步細分，比如球化退火又可分為普通球化退火、周期球化退火、循環(huán)球化退火等等。這類(lèi)退火的具體目的可以從名稱(chēng)上面看出來(lái)，比如去氫退火的目的是去除氫，防止氫脆的，去應力退火是去除應力的。
2、正火：是空冷的一種方法，目的是細化晶粒，消除網(wǎng)狀碳化物，或作為不重要零件的最終熱處理。
3、淬火+回火：?jiǎn)谓橘|(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、分級淬火、等溫淬火、局部淬火、低溫回火、高溫回火、中溫回火、附加回火、穩定化回火等等。
4、表面熱處理：火焰加熱、感應加熱、激光、電解等等。
5、化學(xué)熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硫、滲硼、滲金屬等等。
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