金属热处理基础入门必须了解的二十个知识点

将固态金属或合金以适当的方式加热，保温一定时间，并以一定的冷却速度冷却以改变其结构，从而获得所需性能的过程。

2.热处理的目的是什么？

通过适当的热处理工艺改变钢的内部结构，可以控制相变过程中组织转变的程度和转变产物的形状，从而提高钢的性能。

3.热处理的条件是什么？

热处理需要固态相变的合金。

4.热处理的工艺流程是怎样的？

(1)加热:临界点+△T值

(2)保温

(3)冷却:临界点-△T值有一定的冷却速度。

5.主要参数是什么？

(1)加热温度t

(2)保温时间t

(3)冷却速度v、冷却介质决定冷却速度，如水、盐水、碱水、空气。

6、按加工阶段和目的可分为哪几种？

(1)预处理

目的是消除偏析和内应力，并为最终热处理或后续加工获得平衡的结构。

(2)最终处理

作为工件加工的最后一道工序，得到最终的组织。

7、按热处理工艺参数可分为哪几种？

(1)普通热处理

这是生产中最常用的热处理工艺，如退火、正火、淬火、回火等。这种热处理一般不添加额外的元素，主要通过自身结构的转变来获得所需的性能。

(2)化学热处理

这种热处理常用于齿轮、轴等耐磨件。当工件进行化学热处理时，其他元素会渗入表层，但核心的成分不受影响。一般渗什么元素就叫渗处理，比如表面渗C，N，C，N***等等。

(3)表面热处理

综合了上述两种热处理的特点，即热处理时不添加其他元素，热处理只针对表面，不影响心部的结构，如表面淬火，但要求工件含碳量高。

8.什么是退火

退火是将金属和合金加热到合适的温度并保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理过程。退火后，亚* *钢为铁素体和片状珠光体；* * *钢析出或超过* * *钢析出是粒状珠光体。总之，退火后的结构接近平衡。

9.退火的目的是什么？

(1)降低了钢的硬度，提高了钢的塑性，有利于切削和冷变形。

(2)细化晶粒，消除由铸造、锻造和焊接引起的结构缺陷，使钢的结构和成分均匀化，改善钢的性能或为将来的热处理准备结构。

(3)消除钢材内部应力，防止变形和开裂。

10，退火工艺有哪些类型？

主要有均匀化退火、完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火和去应力退火。

11.什么是均匀化退火？

均匀化退火是以减少金属锭、铸件或锻造毛坯的化学成分偏析和显微组织不均匀性为目的，加热至高温，保持较长时间，然后缓慢冷却，使化学成分和显微组织均匀化的退火工艺。

均匀化退火加热温度一般为AC3+(150 ~ 200℃)，即1050 ~ 150℃，保温时间一般为10 ~ 15h，以保证充分扩散，消除或减少成分或组织。因为扩散退火的加热温度高、时间长且晶粒粗，所以扩散退火之后是完全退火或正火以细化结构。

12，什么是完全退火

完全退火又称再结晶退火，是将铁碳合金完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近平衡的组织的退火工艺。

完全退火主要用于亚* *钢，一般为中碳钢和中低碳合金结构钢锻件、铸件和热轧型材，有时也用于其焊接构件。完全退火不适用于过* *钢，因为过* *钢的完全退火需要加热到Acm以上。缓慢冷却时，渗碳体会沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，增加材料的脆性，为最终热处理留下隐患。

完全退火碳钢的加热温度一般为AC3+(30 ~ 50℃)；合金钢为AC3+(500 ~ 70℃)；保温时间要根据钢的种类、工件的大小、装料量、所选设备型号等多种因素来确定。为了保证过冷奥氏体完全珠光体转变，完全退火的冷却必须缓慢，必须随炉冷却到500℃左右，出炉空冷。

13，什么是不完全退火

不完全退火是将铁碳合金加热到AC 1 ~ AC 3之间的温度，实现不完全奥氏体化，然后缓慢冷却的退火工艺。

不完全退火主要适用于中高碳钢和低合金钢的锻件，其目的是细化组织，降低硬度。加热温度为AC 1+(40 ~ 60)℃,保温后缓慢冷却。

14，什么是等温退火

等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，然后冷却到珠光体温度范围内的某一温度并保持等温，使奥氏体转变为珠光体组织，然后在空气中冷却的退火工艺。

等温退火工艺适用于中碳合金钢和低合金钢，其目的是细化组织，降低硬度。出钢加热温度为AC3+(30 ~ 50)℃,出钢加热温度为AC3+(20 ~ 40)℃,保温一定时间，随炉冷却至略低于Ar3的温度进行等温转变，出炉空冷。等温退火的显微组织和硬度比完全退火更均匀。

15，什么是球化退火

球化退火是将钢中的碳化物球化的退火工艺。将钢加热至Ac1以上20 ~ 30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，获得均匀分布在铁素体基体上的球状或粒状碳化物组织。

球化退火主要适用于* * *及* * *以上的钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢轧制锻造后空冷，得到的组织是片状珠光体和网状渗碳体。这种结构又硬又脆，不仅切割困难，而且在后期淬火过程中容易变形开裂。球化退火得到球状珠光体组织，其中渗碳体为球状颗粒，弥散在铁素体基体上。与片状珠光体相比，不仅硬度低，而且易切削，淬火加热时奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件不易变形开裂。此外，球化退火有时也可用于一些需要改善冷塑性变形的亚* * *钢(如冲压、冷镦)。

球化退火加热温度为AC 1+(20 ~ 40)℃球化退火时奥氏体化“不完全”，只有片状珠光体转变为奥氏体，少量多余碳化物溶解。因此，不可能消除网状碳化物。如果* * *析出后钢中有网状碳化物，必须在球化退火前正火消除，才能保证正常的球化退火。

16什么是再结晶退火

再结晶退火是将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上并保持适当时间，使变形晶粒再结晶为均匀的等轴晶粒，以消除变形强化和残余应力的热处理工艺。

17，什么是去应力退火？

去应力退火是消除由塑性变形、焊接等引起的残余应力的退火工艺。并且存在于铸件中。

经过锻造、铸造、焊接和切割后，工件内存在内应力。如果不及时消除，工件在加工和使用过程中会产生变形，影响工件的精度。采用去应力退火来消除加工过程中产生的内应力是非常重要的。

去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此在整个热处理过程中不会发生结构转变。内应力主要由工件在保温缓冷过程中消除。为了更彻底地消除工件的内应力，加热时应控制加热温度。一般是低温入炉，然后以100℃/h左右的升温速度加热到规定温度..焊件的加热温度应略高于600℃。保温时间视情况而定，一般为2 ~ 4h。铸件去应力退火保温时间取上限，冷却速度控制在(20 ~ 50)℃/h，冷却到300℃以下才能出炉空冷。

18，什么是磨炼

将淬火后的工件重新加热至低于下临界温度的适当温度，保温一段时间，然后在空气、水、油等介质中冷却，进行金属热处理。

19，磨炼的目的是什么？

(1)降低脆性，消除或降低内应力。钢件淬火后内应力大，脆性大。如果不及时回火，钢件往往会变形甚至开裂。

(2)获得工件所需的机械性能。淬火后工件硬度高，脆性大。为了满足各种工件不同性能的要求，可以通过适当的回火来调整硬度，以降低脆性，获得所需的韧性和塑性。

(3)稳定工件尺寸。

(4)对于一些退火后难以软化的合金钢，淬火(或正火)后常采用高温回火，使钢中的碳化物适当聚集，降低硬度，以利于切削。

20.磨炼的种类有哪些？

根据不同要求，可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增加。