金属材料热处理手法（金属材料热处理及其表面处理方法）

　 1、热处理概念：将金属材料放入特定的介质中加热，保温和冷却，来改变材料表面或内部的金相组织结构，来得到我们需要的材质特性作为机械工程师，我们也不必全面了解，只需掌握一些常用材料的热处理知识就够了，我来为大家科普一下关于金属材料热处理手法?以下内容希望对你有帮助!

金属材料热处理手法

　 1、热处理概念：将金属材料放入特定的介质中加热，保温和冷却，来改变材料表面或内部的金相组织结构，来得到我们需要的材质特性。作为机械工程师，我们也不必全面了解，只需掌握一些常用材料的热处理知识就够了。

　　2、分类：

　　1)、普通热处理：退火、正火、淬火、回火

　　2)、表面热处理：表面淬火、化学热处理(渗碳、渗氮、发黑(发蓝))

　　一、退火

　　(1)工艺：将钢加热至适当温度——保温——缓慢冷却(一般为随炉冷却)

　　(2)目的：

　　A、改善钢的铸造、锻轧、焊接后粗大而不均匀的组织，从而改善机械性能。

　　B、降低硬度，提高塑性，从而改善切削加工和冷压加工的工艺性，为切削加工做准备。

　　C、改善组织，细化晶体，消除成分不均匀性，消除内应力，为零件的后续热处理做准备。

　　(3)分类：完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火和去应力退火。

　　二、正火

　　(1)工艺：将工件加热至Ac3以上30-50度——保温——取出空冷/喷水/吹风冷却。

　　(2)目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化。

　　(3)区别：功能和退火有点类似，但还是有区别，正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，退火，正火在同样能达到要求的时候优先选择正火，因为正火成本低却效率高。

　　三、淬火

　　(1)工艺：将钢加热至临界点以上——保温一段时间——快速冷却(水、油等淬冷介质)

　　(2)目的：提高钢的强度，硬度，耐磨性，韧性，疲劳强度甚至铁磁性，耐腐蚀性，淬火后钢件变硬，但同时变脆，表面淬火的零件不仅能提高表面硬度、耐磨性，而且也可以获得高的疲劳强度和强韧性。

　　四、回火(一般紧接着淬火进行，淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能)

　　(1)工艺：工件淬火后——重新加热——保温——空冷/水冷/油冷

　　(2)目的：

　　A、清除淬火产生的应力

　　B、改善零件综合性能，降低工件的强度，硬度，提高塑性和韧性

　　C、稳定尺寸，保证精度

　　(3)区别：退火，正火一般发生在切削和淬火前，但是对于性能要求不高的工件也可代替回火，作为最终热处理。

　　(4)分类：低温回火、中温回火、高温回火、冷处理及低温时效

　　五、调质(主要是防止材料变形，对于齿轮：齿根调质可以增强齿根弯曲强度)

　　(1)工艺：调质=淬火 高温回火

　　(2)目的：处理要求有高的综合力学性能的含碳0.38%～0.50%的中碳钢及中碳合金钢工件，如连杆、轴等，各种连接件及传动件，调节材料强度和韧性，获得综合性能好的零件

　　六、渗碳、渗氮

　　1)、渗碳：

　　(1)工艺：就是将低碳钢在渗碳的介质中，加热到高温(一般为900--950C),使活性碳原子渗入钢的表面,以获得高碳的渗层组织，随后经淬火和低温回火。

　　(2)目的：渗碳的目的是提高钢表层的硬度和耐磨性而心部仍保持韧性和高塑性

　　(3)注意：通常采用含碳量为0.15% ～0. 25%的低碳钢及低合金钢，但对大截面的零件或中心部分要求较高的强度及承受重载荷的零件，均采用含碳量为0.2%～0. 3%的钢材进行渗碳

　　2)、渗氮

　　(1)工艺：将工件放在渗氮气氛中，加热到500～600℃，使工件表面渗入氮原子形成氮化物的过程，为了保证工件心部的力学性能，氮化前应进行调质等热处理

　　(2)目的：渗氮较渗碳可获得较高的硬度、耐磨性，氮化层不用淬火即可得到很高的硬度，渗碳58-62HRC，渗氮 67--72HRC，氮化在钢件表面形成稳定的化合物层，所以氮化还可以提高钢件的抗蚀性。

　　七、固溶处理

　　(1)工艺：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温。

　　(2)目的：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。

　　八、时效处理

　　1).人工时效

　　(1)工艺：低温回火后，精加工前——加热材料至100-150度——保温5-20小时。

　　(2)目的：稳定精密制件的尺寸，消除残余应力

　　2).自然时效

　　(1)工艺：工件在室温条件长时间放置

　　(2)目的：释放残余应力，改善机械性能，稳定尺寸

　　九、发黑(发蓝)

　　(1)工艺：加热——碱性药液浸泡——形成氧化膜

　　(2)目的：表面防腐蚀，防锈

　　十、其他表面处理技术：电镀、电泳、抛丸、喷砂、抛光、阳极氧化、拉丝、蚀刻、喷涂、喷砂、烤漆、酸洗钝化等。

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