熱處理工藝分類

金屬熱處理工藝大體上可分為：整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。

根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。

• 降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；

• 細化晶粒，改善力學性能，為下一步工序做準備；

• 消除冷、熱加工所產生的內應力。

• 適用于合金結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應狀態(tài)不合格的原材料；

• 一般在毛坯狀態(tài)進行退火 。

• 降低硬度，提高塑性，改善切削加工與壓力加工性能；

• 細化晶粒，改善力學性能，為下一步工序做準備；

• 消除冷、熱加工所產生的內應力。
  

淬火

• 一般用于含碳量大于百分之零點三的碳鋼和合金鋼；

• 淬火能充分發(fā)揮鋼的強度和耐磨性潛力，但同時會造成很大的內應力，降低鋼的塑性和沖擊韌度，故要進行回火以得到較好的綜合力學性能。
  

• 降低或消除淬火后的內應力，減少工件的變形和開裂；

• 調整硬度，提高塑性和韌性，獲得工作所要求的力學性能；

• 穩(wěn)定工件尺寸。

• 保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性時用低溫回火；在保持一定韌度的條件下提高鋼的彈性和屈服強度時用中溫回火；以保持高的沖擊韌度和塑性為主，又有足夠的強度時用高溫回火。

• 一般鋼盡量避免在230~280度、不銹鋼在400~450度之間回火，因為這時會產生一次回火脆性。

• 改善切削加工性能，提高加工表面光潔程度；

• 減小淬火時的變形和開裂；

• 獲得良好的綜合力學性能。

• 適用于淬透性較高的合金結構鋼、合金工具鋼和高速鋼；

• 不僅可以作為各種較為重要結構的最后熱處理，而且還可以作為某些緊密零件，如絲杠等的預先熱處理，以減小變形。

• 穩(wěn)定鋼件淬火后的組織，減小存放或使用期間的變形；

• 減輕淬火以及磨削加工后的內應力，穩(wěn)定形狀和尺寸。

•  適用于經淬火后的各鋼種；

• 常用于要求形狀不再發(fā)生變化的緊密工件，如緊密絲杠、測量工具、床身機箱等。

將合金加熱到高溫（980～1250℃）單相區(qū)恒溫保持，是過剩相充分溶解到固溶體中厚快速冷卻。

• 獲得單相奧氏體組織；

• 改善鋼和合金的塑性和韌性，為沉淀硬化處理作好準備等；

• 使合金中各種相充分溶解，強化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能；

• 消除應力與軟化，以便繼續(xù)加工或成型。
  

固溶溫度應根據合金使用溫度進行調整，使用環(huán)境溫度越高則固溶溫度也應更高；對于過飽和度低的合金通常選擇較快的冷卻速度，對于飽和度高的合金通常為空氣中冷卻。

深冷處理

將淬火后的鋼件，在低溫介質（如干冰、液氮）中冷卻到－40～－80℃或更低，溫度均勻一致后取出均溫到室溫。

• 使淬火鋼件內的殘余奧氏體全部或大部轉換為馬氏體，從而提高鋼件的硬度、強度、耐磨性和疲勞極限；

• 穩(wěn)定鋼的組織 ，以穩(wěn)定鋼件的形狀和尺寸。

• 鋼件淬火后應立即進行冷處理，然后再經低溫回火，以消除低溫冷卻時的內應力；

• 冷處理主要適用于合金鋼制的緊密刀具、量具和緊密零件。

火焰加熱表面淬火

• 多用于中碳鋼制件，一般淬透層深度為2～6mm；

• 適用于單件或小批量生產的大型工件和需要局部淬火的工件。
  

感應加熱表面淬火

• 多用于中碳鋼和中堂合金結構鋼制件；

• 由于肌膚效應，高頻感應淬火淬透層一般為1～2mm，中頻淬火一般為3～5mm，高頻淬火一般大于10mm。

• 用于含碳量為0.15％～0.25％的低碳鋼和低合金鋼制件，一般滲碳層深度為0.5～2.5mm；

• 滲碳后必須進行淬火，使表面得到馬氏體，才能實現滲碳的目的。

氮化

碳氮共滲

• 多用于低碳鋼、低合金結構鋼以及工具鋼制件，一般氮化層深0.02～3mm；

• 氮化后還要淬火和低溫回火。