钢材热处理的工艺有哪些？起什么作用？

Question

如题所述

Answer 1

热处理是钢在固态下加热到预定的温度，保持一定的时间，然后以某种冷却方式冷却下来的一种加工工艺。其工艺过程是：加热-----保温------冷却。
热处理的目的是：改变钢的内部组织结构，从而改善工件的工艺性能、使用性能，挖掘钢材的潜力，延长零件的使用寿命，提高产品质量。节约材料和能源。
1、碳钢的普通热处理工艺方法
1）钢的退火
钢的退火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后缓慢地随炉冷却。此时，奥氏体在高温区发生分解，从而得到比较接近平衡状态的组织。一般中碳钢（如40、45钢）经退火后消除了残余应力，组织稳定，硬度较低（HB180～220）有利于下一步进行切削加工。
2）钢的正火
钢的正火通常是把钢加热到临界温度Ac3或Accm线以上，保温一段时间，然后进行空冷。由于冷却速度稍快，与退火组织相比，组织中的珠光体量相对较多，且片层较细密，故性能有所改善，细化了晶粒，改善了组织，消除了残余应力。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光洁度；对于高碳钢，则正火可消除网状渗碳体，为下一步球化退火及淬火作好组织准备。
3）钢的淬火
钢的淬火通常是把钢加热到临界温度Ac1或Ac3线以上，保温一段时间，然后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。
4）钢的回火
钢的回火通常是把淬火钢重新加热至Ac1线以下的一定温度，经过适当时间的保温后，冷却到室温的一种热处理工艺。由于钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工则往往会出现龟裂，一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化从而失去精度，甚至开裂。因此，淬火钢必须进行回火处理。不同的回火工艺可以使钢获得各种不同的性能。
2、碳钢普通热处理工艺
1）加热温度
碳钢普通热处理的加热温度，原则上按加热到临界温度Ac1或Ac3线以上30～50℃选定。但生产中，应根据工件实际情况作适当调整。热处理加热温度不能过高，否则会使工件的晶粒粗大、氧化、脱碳、变形、开裂等倾向增加。但加热温度过低，也达不到要求。
表2-1碳钢普通热处理的加热温度
方 法 加 热 温 度 (℃) 应用范围
退 火 Ac3+(20~60) 亚共析钢完全退火
Ac1+(20~40) 过共析钢球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亚共析钢
Accm+(30~50) 过共析钢
淬 火 Ac3+(30~70) 亚共析钢
Ac1+(30~70) 过共析钢
回火 低温回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中温回火 350~500 弹簧、中等硬度零件
高温回火 500~650 齿轮、轴、连杆等综合机械性能零件

Answer 2

热处理的工艺，主要有退火、正火、淬火、低温回火、中温回火、淬火+高温回火=调质、渗碳、渗氮、表面淬火等。退火是将钢加热到临界温度以上，保温一定的时间，随后缓慢冷却的过程，退火由于缓冷得到接近平衡状态的组织；正火将钢加热到Ac3+30~50℃（亚共析钢）或Acm+30~50℃(过共析钢），保温后在空气中冷却的过程，由于正火比退火冷却速度大，故正火后所得到的珠光体组织较细，强度，硬度比退火高；淬火将钢加热到临界温度以上，保温一定时间，随后快冷的过程，它是赋予工件优良性能的主要热处理工艺之一。通常所说的淬火达到的目的，实质上是指淬火-回火共同达到的。通过淬火，可以达到提高硬度、耐磨性，提高弹性，提高强韧性等；低温回火（150~250℃）得到回火马氏体组织，在保持高硬的情况下降低钢的淬火应力和脆性。这类回火主要用于碳素工具钢、低合结钢的工具、模具、渗碳或表面淬火零件；中温回火（350~500℃）中温回火得到回火托氏体组织，硬度为40~50HRC，这种组织具有高的弹性极限和屈服极限，具有较好的韧性。主要用于各种弹性元件；高温回火（500~650℃）高温回火得到铁素体+细粒渗碳体的混合物即回火索氏体组织。具有优良的综合力学性能，多用于结构零件的回火，如连杆、螺栓、齿轮及轴；渗碳、渗氮，提高钢表面的硬度，耐磨性和疲劳强度；表面淬火，采用高频感应加热，提高钢表面的硬度，耐磨性。

Answer 3

正火、退火、淬火和回火。对钢材的性能进行改善以满足不同需求。

Answer 4

钢的处理方法有3种，1是整体热处理（包括退火，正火，淬火，回火）2表面热处理3化学热处理