鋼的熱處理是指將鋼在固態(tài)下進(jìn)行不同的加熱、保溫和冷卻,以改變其組織,從而獲得所需性能的一種工藝。


 常用鋼的熱處理方法可作如下分類:


11.jpg


  熱處理的方法雖然很多,但任何一種熱處理工藝都是由加熱、保溫、冷卻三個(gè)階段組成的(見(jiàn)圖1-1),只是加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度不同。


圖 1.jpg


1. 鋼的退火與正火


 ①. 鋼的退火 


 根據(jù)鋼的成分和退火目的不同,退火工藝有多種。根據(jù)實(shí)際工程施工的需要,現(xiàn)在著重介紹完全退火和去應(yīng)力退火。


 完全退火主要用于亞共析碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件、熱軋型材和焊接結(jié)構(gòu)件,其目的是細(xì)化晶粒,消除內(nèi)應(yīng)力和組織上的缺陷,降低硬度,為隨后的切削加工和淬火、回火做好準(zhǔn)備。


 去應(yīng)力退火又稱低溫退火,它主要用于消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)械加工零件的殘余應(yīng)力,如果殘余應(yīng)力不消除,零件在加工中或長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)引起變形,甚至產(chǎn)生裂紋。


 ②. 鋼的正火


   正火實(shí)際上是退火的一個(gè)特例。正火與退火不同的是正火的冷卻速度快,過(guò)冷度大,因此產(chǎn)生偽共析轉(zhuǎn)變,使組織中的珠光體量增多,片層間距變小。正火與退火后鋼件組織的差別,引起性能上的不同:正火后鋼件的強(qiáng)度、硬度、韌性都比退火后高,且塑性并不降低。正火常用于低合金鋼的熱處理。


2. 鋼的淬火與回火

 

 ①. 鋼的淬火


  淬火是將鋼加熱到其相變點(diǎn)溫度以上,并保持一定時(shí)間,使其組織發(fā)生變化,然后快速冷卻,從而使其組織發(fā)生轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。經(jīng)過(guò)淬火處理,能提高鋼的硬度和耐磨性。由于鋼件的工作條件不同,要求的性能差別很大,因此,淬火后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕鼗穑诓煌幕鼗饻囟认驴色@得不同的組織,從而使鋼件具備所要求的力學(xué)性能。


 ②. 鋼的回火 


 鋼的回火是將淬火或正火后的鋼件重新加熱到某一選定溫度,并保持一段時(shí)間,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s至室溫?;鼗鸬哪康氖谦@得鋼件需要的組織與性能,穩(wěn)定鋼件的尺寸和形態(tài),消除鋼件的內(nèi)應(yīng)力?;鼗鸱值蜏鼗鼗穑?50~200℃)、中溫回火(350~450℃)和高溫回火(500~650℃),各有其不同的目的和適用范圍,尤其是高溫回火,使鋼件具有一定的強(qiáng)度和硬度,又有較好的塑性和韌性。


 淬火和高溫回火合在一起也稱為調(diào)質(zhì)處理,主要用于重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是在交變載荷下工作的機(jī)械零件,如連桿、軸類等。