退火、正火、淬火、调质...这些热处理你分的清楚吗
？热处理的作用就是提高质料的机械性能、消除剩余应力和改善金属的切削加工性。凭据热处理差别的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和***终热处理。

一、预备热处理

预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为***终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

1）退火和正火

退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常接纳退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为制止其硬度过低切削时粘刀，而接纳正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

2）时效处理

时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中爆发的内应力。为制止过多运输事情量，关于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外，关于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中爆发的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

3）调质

调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的外貌淬火和渗氮处理时减少变形作准备，因此调质也可作为预备热处理。

由于调质后零件的综协力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为***终热处理工序。

二、***终热处理

***终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

1）淬火

淬火有外貌淬火和整体淬火。其中外貌淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，并且外貌淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部坚持良好的韧性、抗攻击力强的优点。为提高外貌淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料--铸造--正火（退火）--粗加工--调质--半精加工--外貌淬火--精加工。

2）渗碳淬火

渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍坚持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要接纳防渗步伐（镀铜或镀防渗质料）。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.5~2mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。

其工艺路线一般为：下料-铸造-正火-粗、半精加工-渗碳淬火-精加工。政府部渗碳零件的不渗碳部分接纳加大余量后，切除多余的渗碳层的工艺计划时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，淬火前进行。

3）渗氮处理

渗氮是使氮原子渗入金属外貌获得一层含氮化合物的处理要领。渗氮层可以提高零件外貌的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不凌驾0.6~0.7mm），渗氮工序应尽量靠后安排，为减小渗氮时的变形，在切削后一般需进行消除应力的高温回火。

退火

三、热处理相关问题

关于铝的热处理，报告较多的问题包括：

部件摆放不当——这会导致部件变形，很大一部分原因是淬火剂无法以足够快的速度传走热量以获得期望的机械性能。摆放不当还可能引起热变形(因为铝的蠕变强度不敷大)。正确的摆放能够制止这些问题。

加热/升温过快——这会引起热变形，应当避免泛起。正确地摆放部件有助于均匀地加热。

剩余应力水平高于预期——热处理不但改变机械性能，并且直接影响剩余应力水平。以下是一些可能的原因：淬火时(包括铸件凝固后冷却时)外貌和内部的冷却速度相差较大；升温速度不对适；中间办法爆发温度变革；等等。剩余应力同冷却速度的(较大)差别、部件的截面厚度、截面尺寸的突然变革和质料的强度等因素有关。要记着，淬火引起的应力远远大于其他工艺(包括铸造)引起的应力。

时间/温度/淬火参数泛起波动——它们将导致差别部件之间和差别批次之间机械和/或物理性能的偏差。原因包括部件移送时间太长、淬火不当(过慢)、加热太过、加热缺乏或沉淀硬化历程中时间-温度参数爆发改变。好比，在时间过长和温度过高的情况下会析出较大的颗粒物(沉淀物)。

加热太过——这时容易爆发初熔或共晶熔化(图2)。举例来说，固溶热处理的温度接近许多铝合金的熔点(尤其是2xxx系列，往往只比它们的熔点低几度)。为了增进固态合金元素的溶解，需要适当的温度。

加热缺乏——这会由于过饱和度缺乏而损失机械性能。如果时效温度太低和/或时效时间太短，就禁止易形成溶质原子聚集区(GP区)，从而造成时效后强度过低。

淬火不充分引起变形——这方面的问题/难处在于部件进入淬火剂的行动，特别是在须接纳人工淬火时。部件要平稳地进入淬火剂。(用热处理人员的行话说，要制止让部件“拍打”淬火剂。)整个部件均匀传热，能够避免泛起冷却差别和应变差别。水平偏向上的传热变革通常比笔直偏向上的变革更为倒运。使淬火剂坚持适当的温度，控制它的升温，确保它的均匀流动，选择较合适的淬火剂(好比空气、水或聚合物)，等等，都很是重要。好比，针对一项具体应用的需要，可以通过改变浓度、温度和搅拌强度而调解聚合物的冷却速度，从而包管泡核欢喜阶段的均匀传热和淬敏捷度。淬火剂的维护也很重要。对形状庞大的部件，好比锻件、铸件、攻击挤压件和使用薄板制成的部件，可以接纳较低的淬敏捷度以改善变形行为。

外貌起皮/高温氧化——《Industrial Heating》2016年2月版的热处理问题诊断专栏“高温氧化–案例研究”详细讨论了这个问题。

时效太过——这可能会引起机械性能损失。如果时效温度太高和/或时效时间太长，过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸会增大，造成时效后强度指标降低。

时效缺乏——这可能也会造成机械性能损失。

自然时效不当——自然时效的时间是非纷歧，2xxx系列合金约为5天，其他合金约为30天。6xxx和7xxx系列在室温下较不稳定，机械性能的变革会连续许多年。有一些合金在经过-18°C(-1?F)或以下的低温处理后，自然时效会被抑制或推迟几天。通常的作法是，在通过时效改变质料性能之前，已经完成成形、矫直和冲压。好比，低温处理就是2014-T4铆钉为坚持良好的铆接性能而经常接纳的步伐。

人工时效不当——人工时效(也称为沉淀热处理)是一个时间较长、温度较低的工艺历程。温度控制至关重要，须严格包管±6?C(±10?F)的温度均匀性。温度均匀性的较佳目标应为±4?C(±7?F)。

保温时间不敷——结果是达不到期望的机械性能。时间太短会导致过饱和度缺乏，而时间太长容易使部件爆发变形。

温度均匀性欠好——这会导致达不到甚至改变机械性能。工艺温度均匀性的典范要求是±6?C(±10?F)，而大大都航空应用则希望抵达±3?C(±5?F)。

固溶处理后冷加工不当——这通常是因为对被处理合金的反应缺乏了解。举例来说，淬火态2xxx系列合金的冷加工会明显加大它对后续沉淀处理的反应水平。

固溶热处理产品退火时冷却速度不敷——较大冷却速度须坚持在每小时20?C(40?F)，直至温度降低到290?C(555?F)。在这个温度以下的冷却速度不太重要。

文章来源：沈阳市中联铜铝业有限公司

免责声明：本站部分图片和文字来源于网络收集整理，仅供学习交流，版权归原作者所有，并不代表我站看法。本站将不担负当何执法责任，如果有侵犯到您的权利，请实时联系凯发一触即发删除。