【红包文】常见金属热处理方法参考

一、常见热处理方法

名称	操作方法	目的	应用
退火	将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。	1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能； 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备； 3.消除冷、热加工所产生的内应力。	1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料； 2.一般在毛坯状态进行退火 。
正火	将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。	1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能； 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备； 3.消除冷、热加工所产生的内应力。	正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。
淬火	将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。	淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。	1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢； 2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
回火	将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。	1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂； 2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能； 3.稳定工件尺寸。	1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火； 2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。
调质	淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。	淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。	1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢； 2. 不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。
时效	将钢件加热到80~200度，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。	1.稳定钢件淬火后的组织，减小存放或使用期间的变形； 2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺寸。	1.适用于经淬火后的各钢种； 2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件，如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。
冷处理	将淬火后的钢件，在低温介质（如干冰、液氮）中冷却到－60～－80度或更低，温度均匀一致后取出均温到室温。	1.使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体，从而提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限； 2.稳定钢的组织 ，以稳定钢件的形状和尺寸。	1.钢件淬火后应立即进行冷处理，然后再经低温回火，以消除低温冷却时的内应力； 2.冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。
火焰加热表面淬火	用氧－乙炔混合气体燃烧的火焰，喷射到钢件表面上，快速加热，当达到淬火温度后立即喷水冷却。	提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍保持韧性状态。	1.多用于中碳钢制件，一般淬透层深度为2～6mm； 2.适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。
感应加热表面淬火	将钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，在极短的时间内加热到淬火温度，然后喷水冷却。	提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持韧性状态。	1.多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件； 2.由于肌肤效应，高频感应淬火淬透层一般为1～2mm，中频淬火一般为3～5mm，高频淬火一般大于10mm．
渗碳	将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950度并保温，使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。	提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍然保持韧性状态。	1.用于含碳量为0．15％～0．25％的低碳钢和低合金钢制件，一般渗碳层深度为0．5～2．5mm； 2.渗碳后必须进行淬火，使表面得到马氏体，才能实现渗碳的目的。
氮化	利用在500～600度时氨气分解出来的活性氮原子，使钢件表面被氮饱和，形成氮化层。	提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。	多用于含有铝、铬、钼等合金元素的中碳合金结构钢，以及碳钢和铸铁，一般氮化层深度为0．025～0．8mm。
氮碳共渗	向钢件表面同时渗碳和渗氮。	提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。	1.多用于低碳钢、低合金结构钢以及工具钢制件，一般氮化层深0．02～3mm； 2.氮化后还要淬火和低温回火。

二、常见钢材热处理方法及用途

钢材类别	钢材编号	出厂硬度	特性	热处理加工			用途
				常用淬火温度	常用回火温度、硬度及相关特性		热处理特性
冷作钢	SKD11	HB255	具良好的淬透性,高韧性,高耐磨性,强韧性极佳,并具有良好抗回火稳定性,热处理变形小。	1010~1030℃	1.低温回火160~200℃二次  硬度HRC60~63　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　                                                                   ●高硬度、高耐磨性、高强度、高韧性且变寸小。　　　　　　　　　　　　　　　●回火程度差，线切割、放电、研磨及生产使用易开裂。                                                                                                   　         2.高温回火500~560℃二次  硬度HRC50~59。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　●回火程度佳，后工段加工不易开裂。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　●500~520℃回火硬度 为HRC58~59，较高硬度但韧性较差。540~560℃回火硬度为HRC50~55,硬度较低但韧性高。		●此类材质淬透性好，淬火一般为空淬或油淬。                                                                               ●低温回火变寸小约为0.02~0.04％，高温回火变寸为0.04~0.08％。	重型落料模、冷挤压模、深拉伸模、滚丝模、剪刀片、冷镦模、陶镦模等。自动机零件或工治具等。
	SLD	HB255
	DC11	HB255
	D2	HB255
	2379	HB255
	Cr12MoV	HB255
热作钢	SKD61	HB185	热模钢，高韧性及耐热性良好。	1010~1030℃	550~600℃回火二次  硬度为HRC45~54,回火程度佳。具有高的韧性，耐热疲劳性、抗热龟裂性佳。随回火温度升高韧性更高、耐热疲劳性、抗热龟裂性更佳。		●此类材质淬透性好，淬火模式为空淬或油淬。变寸约          为0.03～0.08％。	金属压铸、挤压模，复制下模PA、POM、PS、PE、EP塑胶模。
	8407	HB185
	DAC	HB185
	4Cr5MoSiV1	HB185
塑胶模具钢	VIKING	HB225	高铬、高韧性工具钢、高温特性佳、 硬度高、 耐腐蚀性亦佳。	1020~1050℃	520~560℃回火二次  硬度为HRC50~58,回火程度佳。兼具高韧性、高硬度及高的耐磨性。		●热处理易加工	厚钢板剪冲模、耐冲击冷锻模、温锻模、工程塑胶模具。
	NAK80	HRC37~43	高强度、镜面效果特佳、放电加工良好、焊接性能极佳。	预加硬，不须淬火。				电蚀及抛光性模具。
	P20	HRC29~35	预硬塑胶模具钢					长期生产高质塑胶模具。
	FDAC	HRC40~44	预硬塑胶模具钢					适用于热作、锌、铝、镁、铝合金压铸模及塑胶模具并具有加工后不需淬火之特点。
	S-136H	HRC30~36	高精度镜面抛光、抗腐蚀能力极佳、热处理变形少。					(1) 抛光度高之模具，适合PA、POM、PS、PE、PP、ABS塑料。                                                         (2) 防酸性高之模胚、与STAVAX配合成整组不锈钢模，可保证冷却不受侵蚀，适合PVC、PP、EP、PC、PMMA、塑料、食品工业、机械构件。
	STAVAX	HB200		1020~1050℃	500~520℃回二次  硬度为HRC50~53，回火程度佳。具有优良的抛光性及高的耐腐蚀性。	●热处理易加工
	RAMAX	HRC30~36	易加工不锈钢、良好抗腐蚀性、高强度。	预加硬，不须淬火。
	ELMAX	HB240	粉末冶金炼制纯洁度高、组织分布均匀、 耐磨损、韧性高。	1080~1100℃	深冷＋520~530℃回火二次  硬度为HRC56~60，回火程度佳。具高耐磨性、高抗压强度及耐腐蚀性。	●热处理易加工		工作表面尺寸要求高之电子零件模。
高速钢	ASP-23	HB260	粉末冶金炼制，晶体特细，耐磨损、韧性高，质量均匀无偏析，易加工．热处理尺寸稳定。	1050~1100℃	560~600℃回火三次硬度HRC60~64,回火程度佳。韧性比ASP60高但耐磨性稍低。	●热处理易加工		精密工作高速生产冲压模、冷挤模。
	ASP-60	HB340		1080~1120℃	560~580℃回火三次  硬度HRC65~67回火程度佳。	●热处理易加工		高速切削刀具、冷挤模。
	SKH51	HB255	适用切削工具、各种模具用钢。	1160~1250℃	540~580℃回火三次  硬度HRC62~64回火程度佳。	●热处理难加工		钻头、铰刀、丝锥、冲头。
碳素钢	S45C	HB167~229	水淬碳素调质钢	820~870℃	(1)低温回火180~200℃二次  硬度HRC40~50。回火程度差。硬度高，耐磨性好但韧性和其它性能较差。                                                                                                    (2)高温回火500~650℃一次  硬度HRC15～30。调质处理、伸长率、抗拉和降伏强度比素材好。	●水淬火加工,易变形、开裂,仅适合加工较小且结构简单之模具,热处理加工(尤其模板)较难。		机械零件及构造用钢。
	45#钢	HB197
	YK30	HB217	油淬碳素工具钢	780~850℃	(1)低温回火180~220℃二次  硬度HRC58~60。回火程度差线切割和研磨加工易开裂且变寸达0.08~0.127％ 。                                                                                                (2)中温回火350~400℃二次  硬度HRC50~55。回火程度佳。后工段加工不易开裂且变寸小,约0.03~0.06％。	●淬透性、回火稳定性差,易变形、开裂,仅适合较小且结构简单模仁及厚度≦25mm规格模板之加工。		冲压模、量规、裁纸刀、辅助工具、自动机零件或工治具等。

各种热处理方法的代号、标注方法和含义
热处理名称	代号	标注举例	含义
退火	Th	Th185	材料退火后的硬度范围是HBS170~200
正火	Z	Z195	材料正火后的硬度范围是HBS180~210
调质	T	T235	材料调质后的硬度范围是HBS220~250
淬火	C	C48	材料在水中淬火后回火的硬度范围是HRC45~50
油冷淬火	Y	Y35	材料在油中淬火后回火的硬度范围是HRC30~40
高频淬火	G	G52	材料高频淬火后回火的硬度范围是HRC50~55
火焰淬火	H	H54	材料火焰加热淬火后回火硬度范围是HRC52~55
调质高频淬火	T-G	T-G54	材料调质后高频淬火再回火的硬度范围是HRC~55
渗碳淬火	S-C	S0.5-G59	材料表面渗碳层深度0.5mm，淬火后回火的硬度范围是HRC56~62
渗碳高频淬火	S-G	S0.8-G59	材料表面渗碳层深度0.8mm，高频淬火后回火的硬度范围是HRC56~62
氮化	D	D0.3~900	材料表面氮化层深度0.3mm，硬度大于HRC83
氰化	Q	Q59	材料氰化后经淬火和回火的硬度范围是HRC56~60
回火	Hh	回火	-
人工时效	RS	人工时效	-
发黑	-	发黑	-

三、加工铜及铜合金的热处理

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