各种热处理方法对比表.xls
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分类1分类1定义定义分类1分类1分类2分类2分类3分类3目的目的分类4分类4加热温度加热温度加热速度/h加热速度/h保温时间h保温时间h冷却方法冷却方法冷却速度/h冷却速度/h亚共析钢钢锭加热到Ac3以上3050;碳钢780900100200按公式8.5+Q/4,其中Q为装炉量(吨)炉冷至600以下出炉空冷50亚共折钢锻轧钢材510t=1502001530=10012050t=5075按公式(34)+(0.40.5)Q,其中Q为装炉量(吨)炉冷至600650以下出炉空冷碳钢200左右低合金钢100高合金钢50冷拉钢材料100120t/1炉冷至600以下出炉空冷1.高合金钢及尺寸较大的锻坯2050/h2.马氏体不锈钢1520/h过共析钢及莱氏体钢钢锭温度在Ac1与Ac3之间,810950100200碳素工具钢及低合金工具钢炉冷至600以下出炉空冷;高合金工具钢炉冷至350以下出炉空冷。
50过共析钢锻轧钢材750870100,对于含合金元素较多的钢可采用稍慢的加热速度炉冷至600以下出炉空冷亚共析钢冷拉料坯温度在Ac1与Ac3之间100120按公式(26)+0.5Q,其中Q为装炉量(吨)炉冷至600650以下出炉空冷碳素工具钢50,合金钢301.完全退火Ac3以上2030消除组织缺陷(如魏氏组织、带状组织等),使组织变细和变均匀,以提高钢件的塑性和韧性2.不完全退火使珠光体发生重结晶,细化晶粒,同时也降低硬度,消除内应力,改善被切削性按公式T+Q/4,其中Q为装炉量(吨),T为基本保温时间,合金工具钢及轴承钢T=6.5,莱氏体钢T=2.53.均匀化退火(扩散退火)成分和组织均匀化在Ac3或Acm以上150300,:
碳钢=11001200合金钢=12001300100120按截面厚度每1mm保温1.52.5min,装炉量较大时按公式8.5+Q/4,其中Q为装炉量(吨)碳钢炉冷至600以下出炉空冷。
高合金钢及高淬透性钢种炉冷至350左右出炉空冷碳钢=50,高合金钢20304.晶粒粗化退火提高高温下的蠕化抗力珠光体型耐热钢9001050;硅钢片9501050普通(缓冷)球化退火Ac1以上2030炉冷至500以下后出炉空冷低温球化退火Ac1以下20左右碳钢=23;合金钢和35、45=47碳钢空冷;合金钢炉冷至450550后缓冷或空冷至室温合金钢小于50等温球化退火Ac1以上2030一般74088026等温温度略低与Ar1,一般650750等温保持27h。
炉冷至500600再空冷1030周期球化退火Ac1以上稍高的温度,短时保温后冷却至略低于Ar1,再行短时保温,再反复进行多次高低温度间隔1炉冷至450550后出炉空冷形变球化退火稍低于或稍高于Ac1的温度或者使温度在A1上下周期变化;碳钢750/1.退火5.球化退火1.临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火(相变重结晶退火)使钢获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状(球状)碳化物组织。
改善切削性能,减小淬火时的变形开裂倾向性,使钢件得到相当均匀的最终性能6.等温退火调整钢件硬度,改善材料的切削加工性;消除残余应力,稳定工件尺寸;细化晶粒,改善组织,提高钢的力学性能和工艺性能;为最终热处理(如淬火、回火)作好组织上的准备;/略高于Ac3(亚共析钢)或Ac1Acm(共析钢和过共析钢)之间为温度/使金属内部组织变为细小的等轴晶粒,消除形变硬化,恢复金属或合金的塑性和形变能力(回复和再结晶)再结晶退火低碳钢=450700;马氏体和铁素体不锈钢=650700;铝合金=350400;铜合金=650700消除或降低钢中的内应力,降低硬度,从而改善切削加工性能中间退火(软化退火)Ac1以下1020,一般600650消除钢中的内应力,但保留金属冷作硬化效果去应力退火热锻轧低碳钢=600700;冷轧/拔钢=250350;不锈钢900;球墨铸铁=550600;铁基镍基合金=680900;铜合金=200350球墨铸铁=65150热锻轧低碳钢=24;不锈钢=25mm/4h碳钢炉冷至300以下后空冷;球墨铸铁=25mm/1h再+2h1.不锈耐酸钢稳定化退火为了获得稳定的抗腐蚀性能(间间腐蚀)8509302炉冷或空冷2.软磁合金磁场退火改善组织,恢复磁性纯铁=860930;硅钢片=800850;坡莫合金12001300纯铁=4h硅钢片=515min坡莫合金=3h炉冷至600以下出炉空冷低温退火2.临界温度(Ac1或Ac3)以下的退火(没有重结晶过程)不锈钢=12或按公式1.22min/mm保温一段时间,使钢奥氏体化,然后迅速移入温度在A1以下不多的另一炉内,等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体(亚共析钢还有先共析铁素体;过共析钢还有先共析渗碳体)为止,最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。
3.可锻化退火(可锻铸铁)促使白口铸铁铸坯显微组织中的共晶渗碳体、二次渗碳体和共析渗碳体转变为石墨,铸铁获得了铁素体、石墨和少量珠光体组织,使可加工性、塑性和韧图性得到了改善。
9109603060730780等温保持3060后随炉冷却至650后空冷15301.普通正火亚共析钢加热=Ac3+(3050);共析钢和过共析钢=Acm+(3050)碳钢为8009302.亚温正火Ac1Ac33.等温正火得到更新的珠光体组织,且较等温退火的工艺周期短,所得组织也较均匀。
可获得较好的加工性能和力学性能的热处理工艺Ac3以上2550至加热温度保温一定时间快冷至550600等温保持一定时间后空冷4.水冷正火含碳量极低的大型铸钢件用水冷代替空冷进行正火,可以得到较少数量的铁素体及较细、较多数量的珠光体组织,而使强度、塑性及低温脆性等均得到改善至加热温度保温一定时间后水冷至加热温度保温一定时间后空冷对热处理工件进行穿透性加热,以改善整体的组织和性能1.整体热处理3.其他退火细化珠光体组织,调整钢件硬度,改善材料的切削加工性能;消除网状碳化物,稳定工件尺寸;为最终热处理(如淬火、回火)作好准备亚共析钢加热=Ac3+(3050);共析钢和过共析钢=Acm+(3050)碳钢为8009305.风冷正火加快空冷速度,避免工件因厚度和大尺寸等因素影响冷却温度而出现块状铁素体或网状渗碳体组织至加热温度保温一定时间后空冷6.喷雾正火冷却速度介于水冷和风冷之间,主要是抑制网状碳化物的形成,获得均匀的原始组织,以便球化退火更易进行和获得球化物组织至加热温度保温一定时间后喷雾冷却7.多次正火与普通正火一致第一次Ac3+(100160)第二次Ac3+(2550)至第二次加热温度保温一定时间后空冷8.球墨铸铁完全奥氏体化正火增加基体中珠光体的数量,使硬度(可由原来的200HBS)提高到(280300HBS)、强度和耐磨性得到提高Ac1+(5070)一般8809209.球墨铸铁不完全奥氏体化正火得到珠光体组织。
破碎状铁素体和石墨组织Ac1Ac1一般840860至加热温度保温后空冷(薄件)。
同时在铸件浇注并凝固,冷却至正火温度后,直接脱模空冷正火,或装入已加热至正火温度的炉中,保温均温后出炉空冷都称为球墨铸铁余热正火;风冷或喷雾冷却(厚件,避免出现铁素体也称为球墨铸铁751002.正火亚共析钢加热=Ac3+(3050);共析钢和过共析钢=Acm+(3050)碳钢为800930/1.整体淬火(单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火)Ac3+(3050)45号钢淬火温度为840-860;碳素工具钢的淬火温度为760780按过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT)曲线图按公式t(min)KD。
为加热系数、K为修正系数、D为工件有效厚度(mm)。
具体见图2-2-3和表2-2-2水冷、油冷、或水油双极冷却2.火焰表面淬火喷水冷却3.感应加热表面淬火喷水冷却(或浸油淬火)1.低温回火在尽可能保持高硬度、高强度及耐磨性的同时,消除淬火应力、减小脆性等150-250空冷或油冷2.中温回火为了获得较高的弹性极限和屈服点,同时使塑性和韧性得到改善250-500空冷或水冷3.高温回火在降低强度、硬度及耐磨性的情况下大幅度提高塑性及韧性,以便得到良好的综合力学性能500-650水冷或油冷,第二类回火敏感性较小的钢种(含有适量的钼)可用空冷5.调质中碳结构钢在正常淬火后进行高温回得到回火索氏体组织,提高零件的综合力学性能,或为后续表面淬火和为易变形的精密零件的整体淬火作准备整体淬火+高温回火钢件淬火主要是为了获得马氏体组织(表面高硬度而心部仍保持原有的塑性和韧性),以便在适当温度的回火后具有所需要的力学性能组合。
合金淬火则是为了得到单一均匀的固溶体,为下工序的时效强化或形变加工做好组织上的准备3.淬火/244.回火乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件几秒钟内即可升温8001000度,心部仍接近室温6.固溶化淬火(固溶处理)改善铸态或锻态时的强化相的不均匀分布、降低硬度、提高塑性、提高抗蚀性及导电性能等,或为以后的时效过程进行准备,均需加热到一定温度的高温,使强化相全部或大部溶入固溶体,并调整晶粒尺寸2Cr13=10001050时效=660701Cr18Ni9Ti=11001150无需时效油、水、空冷7.水韧处理单相奥氏体组织的高锰钢具有很高的加工硬化能力。
,但在铸造冷却或压力加工中常会沿晶界或滑移面析出碳化物,使工件硬度及脆性增大,而耐磨性降低。
为了提高工件在使用中经受高的压力冲击时的加工硬化效果,从而获得高耐磨性,10001100控制在3040min之内/水冷8.稳定化处理使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内1.表面淬火+回火达到表面高硬度而心部仍保持原有的塑性和韧性,与普通淬火表面硬度高25HRC。
对提高钢件耐磨损性能以及疲劳性能方面极为有效根据表面层加热方法不同,温度也不尽相同2001000/S/水冷、油冷、或水油双极冷却/1.含Ti,Nb等稳定化元素的奥氏体不锈钢,为了提高其晶间腐蚀性能.(其原理在于将晶间碳化物充分的固溶,以减少贫Cr区的存在),一般温度为850-950保温2小时后水淬即可。
2.自然时效(露天放置)。
3.人工时效(去应力退火、抛丸、震动处理、爆炸处理等)/2.物理气相沉积在真空条件下,采用物理方法,将材料源-固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜3.化学气相沉积指使一种或数种物质的气体,或采用液态源,如用氢气这样的载流气体通过液态源冒泡带着源蒸汽进入反应腔,以某种方式激活后,在衬底表面发生化学反应并在衬底上淀积出所需固体薄膜3a.等离子化学气相沉积与化学气相沉积一致,但是通过等离子辅助技术可以显著地促进化学反应,使沉积可在较低的温度下进行1.渗碳在富碳介质中使碳渗入低碳钢或低碳合金钢的表面,以在保持心部高韧性的条件下获得高硬度的表面层,从而提高工件耐磨性和疲劳强900950/415渗碳后的工件均需进行淬火和低温回火。
淬火的目的是使在表面形成高碳马氏体或高碳马氏体和细粒状碳化物组织。
低温回火温度为150200/2.表面热处理仅对工件表层进行热处理,以改变其组织和性能2.渗氮渗氮后钢的表面形成一层高硬度的合金氮化物,工件不需再进行淬火处理便具有高的硬度耐磨性和耐蚀性,且红硬性好;提高了工件的疲劳极限;处理温度低,工件变形小4506000.30.5mm常需要2080h空冷1.低温碳氮共渗钢制工件表面同时渗入碳及氮,以保持心部高韧性条件下,获得高硬度的表面层,以提高耐磨性、疲劳抗力和抗咬合性。
5007002.中温碳氮共渗7509003.高温碳氮共渗9009504.渗其它非金属(渗硼)可提供极高的表面硬度(1500200HV)、耐磨性(远非其它表面硬化层所可比拟)、红硬性(900950)以及在盐酸、硫酸及碱中的高的抗蚀性。
9001050工艺和钢种不一样具体细节不一样3.化学热处理将工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分、组织和性能3.氰化(碳、氮共渗)提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度.可在较短时间
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