常用热处理方法优化

常用的钢的热处理方法包括普通热处理和表面热处理，也就是退火、正火、淬火、回火、表面淬火、渗碳、渗氮等。

1.退火

退火是将钢加热到某一预定温度并保温一定时间，然后随炉缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。退火的主要目的是使钢中的化学成分变得均匀，消除内应力和加工硬化，降低钢的硬度、提高塑性、细化晶粒、改善组织和切削加工性能，为后序的切削加工和最终的热处理做好准备。根据工艺特点和退火目的的不同，退火方法可分为完全退火、球化退火、等温退火、扩散退火、去应力退火等。

2.正火

正火是指将钢加热到AC3(亚共析钢)或Accm(过共析钢)点以上30℃～50℃，保温一定时间后，冷却到室温，得到珠光类组织的热处理工艺。正火的主要目的是改善切削性能，消除网状二次渗碳体，细化晶粒，消除组织缺陷，提高钢的强度和硬度等。正火和退火的主要区别在于正火的冷却速度快，过冷度较大，因此钢的强度和硬度较高。各种退火和正火的加热温度范围和工艺曲线如图2－12所示。

3.淬火

淬火是指将钢件加热到Ac3或Ac1以上一定温度，保温一定时间，使之完全或部分变成奥氏体后，以大于临界冷却速度冷却到Ms点以下，从而获得马氏体的热处理工艺。淬火的主要目的是提高钢的硬度和耐磨性，获得良好的综合力学性能和某些特殊的物理、化学性能。常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等。

4.回火

回火是指将钢淬火后，在加热到Ac1点以下某一温度，保温一段时间然后冷却到室温的热处理工艺。回火的目的是减少或消除淬火应力、保持零件的形状和尺寸稳定、消除脆性、改善韧性，以满足钢的使用性能。回火根据温度的不同分为:低温回火(150℃～250℃)、中温回火(350℃～500℃)和高温回火(500℃～650℃)。(www.xing528.com)

图2－12　各种退火和正火的加热温度范围和工艺曲线

5.表面淬火

表面淬火是指钢的表面进行快速加热淬火强化钢的表面而不改变钢中化学成分和组织的热处理工艺。表面淬火具有加热速度快，淬火温度高、热效率高、工件表面硬度高、疲劳极限高、表面质量好、变形小的特点。表面淬火按照加热方式有火焰淬火、感应淬火等。

6.渗碳

渗碳是指将低碳钢或低碳合金钢放于渗碳介质中，在一定温度下，使碳原子渗入工件表面，形成渗碳层的化学热处理工艺。渗碳可以使钢的表面具有较高的硬度、耐磨性和疲劳极限，而心部能够保持良好的塑性和韧性。渗碳主要用于表面要求耐磨、承受较大冲击载荷和较大接触应力条件下工作的零件，如齿轮、活塞销等。根据渗碳介质的不同，可分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。

7.渗氮

渗氮是指在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面，形成含氮硬化层的化学热处理工艺。其主要目的是提高工件表面硬度、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性等。常用的渗氮方法有气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗。渗氮工艺主要应用于要求表面硬，心部韧的零件，还要求热处理变形小，尺寸精确，热处理后不再进行加工的零件。如曲轴、镗床的镗杆、精密主轴、蜗杆等。