碳鋼熱處理的原理是什麼意思

㈠ 熱處理原理是什麼

鋼的熱處理是將固態鋼採用適當的方式進行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需組織結構與性能的一種工藝。熱處理的特點是改變零件或者毛坯的內部組織，而不改變其形狀和尺寸。能進行熱處理強化的材料必須滿足：⑴有固態相變；⑵經冷加工使組織結構處於熱力學不穩定狀態；⑶表面能被活性介質的原子滲入從而改變表面化學成分。

㈡ 什麼是熱處理，為什麼要進行熱處理

鋼的熱處理是通過鋼在固態下加熱到預定溫度、保溫一定時
間、再以不同速度冷卻內來改變鋼的內容部組織，從而改善其性能的一
種工藝方法。熱處理和其他加工工藝（鍛壓、鑄造、焊接、切削加
工等）不同，它的目的不是改變材料或零件的外形尺寸，而是改變
內部組織和性能。零件經過熱處理後，可大大提高強度和耐磨性，並相應地減少
零件的尺寸和質量。工具經過熱處理更能經久耐用，切削鋒利。由
此可見，鋼的熱處理不僅能夠充分發揮材料的潛力，節約鋼材，降
低產品成本，而且是提高產品質量，延長使用壽命的有效工藝措施。

㈢ 鋼的熱處理及其方法是指什麼

鋼的熱處理就是將鋼在固態下，通過加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織，從而獲得所需性能的工藝方法。由於熱處理時起作用的主要因素是溫度和時間，所以各種熱處理都可以用如圖5-66所示的溫度—時間為坐標的熱處理工藝曲線來表示。熱處理的工藝方法很多，常用的有圖5-67所示的幾種，下面僅介紹最常用的四種熱處理方法。

圖5-66熱處理工藝曲線示意圖

圖5-67常用的熱處理方法1退火退火是將金屬或合金加熱到適當溫度（對碳鋼來說一般為780～900℃ ），保溫一定時間後隨爐冷卻或埋入灰中使其緩慢冷卻的熱處理工藝。退火的主要作用是降低硬度，以利於切削加工或其他種類加工；細化晶粒，提高鋼的塑性和韌性；消除內應力，並為淬火作好准備。退火主要用於鑄件、鍛件、焊件及其他毛坯的預備熱處理。

由於退火的目的不同，其工藝方法有多種，常用的有完全退火、球化退火、去應力退火等。

2正火正火是將鋼加熱到適當溫度（對碳鋼而言為800～930℃ ），保溫一定時間後，在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火實質上是退火的另一種形式，其作用也與退火相似，不同的是工件保溫後，在空氣中冷卻而不是隨爐冷卻。因此，正火工件比退火工件的強度和硬度稍高，而塑性和韌性稍低。

3淬火淬火是將鋼加熱到適當溫度保溫一定時間後，在淬火介質中快速度冷卻的一種熱處理工藝。淬火的目的是提高鋼的強度和硬度，增加耐磨性，並在回火後獲得高強度和一定韌性相配合的工件性能。淬火時的冷卻介質稱為淬火劑，常用的淬火劑有油、水、鹽水，其冷卻能力依次增強。

4回火鋼件淬硬後，再加熱到某一較低的溫度，保溫一定時間，然後冷卻至室溫的熱處理方法稱為回火。回火的主要目的是消除淬火內應力，以降低鋼的脆性，防止產生裂紋，同時使鋼獲得所需的性能。根據回火溫度的不同，可將回火分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

㈣ 鋼的熱處理原理是什麼

鋼的熱處理原理
按照一定的規則, 通過加熱,保溫,冷卻的方法, 來改變鋼內部組織結構, 從而改變其內部性能的一種工藝.

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㈤ 熱處理的作用是什麼

一，
熱處理的作用
熱處理工藝：
熱處理是將鋼在固態下加熱到預定的溫度，並在該溫度下保持一段時間，然後以一定的速度冷卻下來的一種熱加工工藝熱處理的作用和目的：
其目的是改變鋼的內部組織結構，以改善鋼的性能。
2.通過適當的熱處理可以顯著提髙鋼的機械性能，延長機器零件的使用壽命。

3.熱處理工藝不但可以強化金屬材料充分挖掘材料性能潛力、降低結構重量、節省材料和能源，而且能夠提高機械產品質量、大幅度延長機器零件的使用壽命，做到一個頂幾個甚至十幾個。
4.恰當的熱處理工藝可以消除鑄、鍛、焊等熱加工工藝造成的各種缺陷，細化
晶粒、消除偏析、降低內應力，使鋼的組織和性能更加均勻
5.
熱處理也是
機器零件
加工工藝過程中的重要工序。例如用
髙速鋼製造鑽頭
，
必須先經過預備熱處理，改善鍛件毛坯組織、降低硬度（達到
207~255HB
）
，
這樣才能進行
切削加工
。加工後的成品鑽頭又必須進行最終熱處理，提髙鑽
頭的硬度（達到
HRC60
〜
65
）和耐磨性並迸行精磨，
以切削其它金屬
。
6.
此外，通過熱處理還可使工件表面具有抗磨損、耐腐蝕等
特殊物理化學性能
例如用
T7
鋼製造一把鉗工用的鏨子
若不熱處理，
即使鏨子刃口磨得很好，
在使用時刃口也會很快發生卷刃；
若將已
磨好鏨子的刃口部分局部加熱至一定溫度以上，
保溫以後進行水冷及其它熱處理
工藝，則鏨子將變得
鋒利而有韌性
。在使用過程中，即使用鄉頭經常敲打，
鏨子
也不易發生卷刃和崩裂現象
。
鋼經熱處理後性能之所以發生如此重大的變化：
是由於經過不同的加熱冷卻過程，鋼的組織結構發生了變化
因此要制定正確的熱處理工藝規范保證熱處理質量：
必須了解不同加熱和冷卻條件下的組織變化規律
鋼中組織轉變的規律就是熱處理的原理

㈥ 4.什麼是鋼的熱處理為什麼要進行鋼的熱處理

熱處理的作用就是提高材料的力學性能、消除殘余應力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為兩大類：預備熱處理和最終熱處理。

01.

預備熱處理

預備熱處理的目的是改善加工性能、消除內應力和為最終熱處理准備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調質等。

（1）退火和正火

退火和正火用於經過熱加工的毛坯。含碳量大於0.5%的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易於切削，常採用退火處理；含碳量低於0.5%的碳鋼和合金鋼，為避免其硬度過低切削時粘刀，而採用正火處理。退火和正火尚能細化晶粒、均勻組織，為以後的熱處理作準備。退火和正火常安排在毛坯製造之後、粗加工之前進行。

（2）時效處理

時效處理主要用於消除毛坯製造和機械加工中產生的內應力。

為避免過多運輸工作量，對於一般精度的零件，在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件（如座標鏜床的箱體等），應安排兩次或數次時效處理工序。簡單零件一般可不進行時效處理。

除鑄件外，對於一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產生的內應力，穩定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工，在校直工序後也要安排時效處理。

（3）調質

調質即是在淬火後進行高溫回火處理，它能獲得均勻細致的回火索氏體組織，為以後的表面淬火和滲氮處理時減少變形作準備，因此調質也可作為預備熱處理。

由於調質後零件的綜合力學性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工序。

02.

最終熱處理

最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。

（1）淬火

淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應用較廣，而且表面淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而內部保持良好的韌性、抗沖擊力強的優點。為提高表面淬火零件的機械性能，常需進行調質或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為：下料鍛造→正火（退火）→粗加工→調質→半精加工→表面淬火→精加工。

（2）滲碳淬火

滲碳淬火適用於低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經淬火後使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要採取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。由於滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.5~2mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗、半精加工→滲碳淬火→精加工。當局部滲碳零件的不滲碳部分採用加大餘量後，切除多餘的滲碳層的工藝方案時，切除多餘滲碳層的工序應安排在滲碳後，淬火前進行。

（3）滲氮處理

滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由於滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較薄（一般不超過0.6~0.7mm），滲氮工序應盡量靠後安排，為減小滲氮時的變形，在切削後一般需進行消除應力的高溫回火。

㈦ 鋼鐵的熱處理工藝有哪幾種其特點是什麼

鋼鐵的熱處理工藝及特點有：
1）鋼的退火
鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上，保溫一段時間，然後緩慢地隨爐冷卻。此時，奧氏體在高溫區發生分解，從而得到比較接近平衡狀態的組織。一般中碳鋼（如40、45鋼）經退火後消除了殘余應力，組織穩定，硬度較低（HB180～220）有利於下一步進行切削加工。
2）鋼的正火
鋼的正火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac3或Accm線以上，保溫一段時間，然後進行空冷。由於冷卻速度稍快，與退火組織相比，組織中的珠光體量相對較多，且片層較細密，故性能有所改善，細化了晶粒，改善了組織，消除了殘余應力。對低碳鋼來說，正火後提高硬度可改善切削加工性，提高零件表面光潔度；對於高碳鋼，則正火可消除網狀滲碳體，為下一步球化退火及淬火作好組織准備。
3）鋼的淬火
鋼的淬火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上，保溫一段時間，然後放入各種不同的冷卻介質中快速冷卻(V冷＞V臨)，以獲得具有高硬度、高耐磨性的馬氏體組織。
4）鋼的回火
鋼的回火通常是把淬火鋼重新加熱至Ac1線以下的一定溫度，經過適當時間的保溫後，冷卻到室溫的一種熱處理工藝。由於鋼經淬火後得到的馬氏體組織硬而脆，並且工件內部存在很大的內應力，如果直接進行磨削加工則往往會出現龜裂，一些精密的零件在使用過程中將會引起尺寸變化從而失去精度，甚至開裂。因此，淬火鋼必須進行回火處理。不同的回火工藝可以使鋼獲得各種不同的性能。
2、碳鋼普通熱處理工藝
1）加熱溫度
碳鋼普通熱處理的加熱溫度，原則上按加熱到臨界溫度Ac1或Ac3線以上30～50℃選定。但生產中，應根據工件實際情況作適當調整。熱處理加熱溫度不能過高，否則會使工件的晶粒粗大、氧化、脫碳、變形、開裂等傾向增加。但加熱溫度過低，也達不到要求。
表2-1碳鋼普通熱處理的加熱溫度
方 法 加 熱 溫 度 (℃) 應用范圍
退 火 Ac3+(20~60) 亞共析鋼完全退火
Ac1+(20~40) 過共析鋼球化退火
正 火 Ac3+(50~100) 亞共析鋼
Accm+(30~50) 過共析鋼
淬 火 Ac3+(30~70) 亞共析鋼
Ac1+(30~70) 過共析鋼
回火 低溫回火 150~250 刃具、模具、量具、高硬度零件
中溫回火 350~500 彈簧、中等硬度零件
高溫回火 500~650 齒輪、軸、連桿等綜合機械性能零件

㈧ 鋼的熱處理是什麼

前面介紹了工程材料的性能，但在現代機器製造中由於對材料的性能提出了更高的要求，如果完全依賴原材料的原始性能來滿足這些要求，常常是不經濟的，甚至是不可能的。而熱處理可提高零件的強度、硬度、韌性、彈性，同時還可改善毛坯或原材料切削性能，使之易於加工。所以經過熱處理的工件，可充分發揮材料的內部潛力，改善材料的工藝性能，擴大使用范圍和延長使用壽命，具有明顯的技術和經濟效益。

鋼的熱處理就是將鋼在固態下，通過加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織，從而獲得所需性能的工藝方法。由於熱處理時起作用的主要因素是溫度和時間，所以各種熱處理都可以用如圖2-11所示的溫度—時間為坐標的熱處理工藝曲線來表示。熱處理的工藝方法很多，常用的有圖2-12所示的幾種，下面僅介紹最常用的四種普通熱處理方法。

1退火

退火是將金屬或合金加熱到適當溫度（對碳鋼來說一般為780～900℃），保溫一定時間後隨爐冷卻或埋入灰中使其緩慢冷卻的熱處理工藝。退火的主要作用是：降低硬度，以利於切削加工或其他種類加工；細化晶粒，提高鋼的塑性和韌性；消除內應力，並為淬火做好准備。退火主要用於鑄件、鍛件、焊件及其他毛坯的預備熱處理。

圖2-12常用的熱處理方法

由於退火的目的不同，其工藝方法有多種，通常有完全退火、球化退火、去應力退火等。

2正火

正火是將鋼加熱到適當溫度（對碳鋼而言為800～930℃），保溫一定時間後，在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火實質上是退火的另一種形式，其作用也與退火相似，不同的是工件保溫後，在空氣中冷卻而不是隨爐冷卻。因此，正火工件比退火工件的強度和硬度稍高，而塑性和韌性稍低。

3淬火

淬火是將鋼加熱到適當溫度保溫一定時間後，在淬火介質中快速冷卻的一種熱處理工藝。淬火的目的是提高鋼的強度和硬度，增加耐磨性，並在回火後獲得高強度和一定韌性相配合的工件性能。淬火時的冷卻介質稱為淬火劑。常用的淬火劑有油、水、鹽水，冷卻能力依次增強。

4回火

鋼件淬硬後，再加熱到某一較低的溫度，保溫一定時間，然後冷卻至室溫的熱處理方法稱為回火。回火的主要目的是消除淬火內應力，以降低鋼的脆性，防止產生裂紋，同時使鋼獲得所需的性能。根據回火溫度不同，可將回火分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

㈨ 碳鋼的熱處理

一、 實驗目的
1. 了解碳鋼的基本熱處理工藝方法
2. 研究冷卻條件與鋼性能的關系
3. 分析淬火和回火溫度對鋼性能的影響
二、 實驗設備和試件
1. 實驗設備：SX-10M-2.5型箱試電阻爐
2. 試件：45鋼、30鋼及T8鋼試件各一件
3. 45鋼淬火後的試件三件
三、 實驗原理
熱處理是一種重要的金屬加工工藝方法，目的是提高鋼的性能(使用性能和工藝性能)。鋼的熱處理的工藝特點是，將鋼加熱到一定的溫度，保溫一定的時間，然後以一定的冷卻速度進行冷卻。通過該工藝過程使鋼的性能發生改變。
四、實驗內容和步驟
(一) 鋼的淬火熱處理
淬火熱處理就是把碳鋼加熱到AC3或者AC1以上30-50°C，保溫後放到不同的冷卻介質中進行快速冷卻(冷卻速度大於臨界冷卻速度)，以得到馬氏體組織(M)。淬火後的組織為馬氏體和殘余奧氏體。
1. 淬火溫度的確定
根據材料的不同，在表1中查得其臨界溫度AC3或者AC1，然後加上40°C，就可以得到其加熱溫度。
亞共析鋼(45鋼，30鋼)：
加熱溫度=AC3 + 40°C
過共析鋼(T10鋼)：
加熱溫度=AC1 + 40°C
所以最終30鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
45鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
45鋼的加熱溫度= °C + 40°C=
2. 保溫時間的確定
零件隨爐子加熱達到所需的加熱溫度以後，還要進行一段時間的保溫，以保證整個零件均勻充分地達到所需要的溫度。顯然保溫時間跟工件的大小和形狀有關系。
通過測量零件的尺寸，然後查表2，計算試件的保溫時間。
零件的尺寸為直徑二十毫米的圓柱形零件，所以30鋼、45鋼、T10鋼的保溫時間分別為：
3. 冷卻介質的選擇
冷卻是淬火的關鍵工序。它直接影響淬火後的鋼的性能。淬火的冷卻速度要大於臨界冷卻速度，以獲得過冷馬氏體組織。同時在冷卻過程中還要控制結晶過程中內應力的產生，防止變形和開裂的發生。
為了保證淬火效果，應選擇合適的冷卻介質和冷卻方法。本實驗中我們選擇室溫下的水作為冷卻介質。
4. 工件放入爐中，設定電爐溫度控制器的加熱控制溫度，開始加熱。
5. 電爐達到設定溫度後，開始保溫的計時。
6. 工件出爐，快速放入水中冷卻。
(二) 鋼的回火熱處理
鋼在淬火後得到的馬氏體組織硬而脆，且工件內部有很大的內應力。回火的目的是消除內應力，適當降低硬度，改善加工性能。根據不同的工藝要求，回火分為高溫回火，中溫回火和低溫回火三種工藝方法，其溫度的選擇及組織性能的變化見表3。
回火的冷卻方式為空冷，即工件出爐後放在室溫下慢慢冷卻。
1. 工件放入爐中，設定電爐溫度控制器的加熱控制溫度，開始加熱；
2.電爐達到設定溫度後，開始保溫的計時，保溫時間為30分鍾；
3. 工件出爐，放在室溫下慢慢冷卻。

㈩ 表面熱處理強化鋼的機理

表面淬火
鋼的表面淬火一般分為火焰加熱表面淬火和感應加熱表面淬火等。表面淬火使工件表層得到高硬度的淬火馬氏體，而心部仍然保持原有的韌性。
1．火焰加熱表面淬火
採用乙炔—氧（或煤氣—氧）的混合氣體燃燒的火焰迅速加熱工件表面，至淬火溫度後快速冷卻(如噴水)的淬火工藝，叫火焰加熱表面淬火。淬硬層深度一般為2～6mm。這種淬火方法設備簡單，操作方便，成本低廉，特別適用於大型工件、單件、小批生產。但加熱溫度較難控制，因而淬火質量不穩定。
2．感應加熱表面淬火
將工件放在通有高頻(中頻、工頻)電流的線圈中，利用感應電流通過工件產生熱效應（集膚效應），使工件表層(或局部)迅速加熱並進行快速冷卻的淬火工藝，叫感應加熱表面淬火。由於加熱時間短，淬火表層組織細、性能好，感應加熱表面淬火生產效率高，工件表面氧化、脫碳極少，變形也小，淬硬層深度易於控制，容易實現自動化。但設備費用昂貴，適宜用於形狀簡單的工件大批量生產。
化學熱處理
化學熱處理是將工件放在一定的介質中加熱和保溫，使介質中的某些元素滲入工件表層，從而改變表層的化學成分、組織和性能的熱處理工藝。通過化學熱處理可提高工件表面的硬度和耐磨性，也可提高工件表面的耐蝕性、耐熱性等。常用的化學熱處理有滲碳、滲氮、碳氮共滲以及滲硼、鋁、鉻、硅等。
鋼件的滲碳應用較廣。滲碳是將工件置於滲碳介質中，加熱到單相奧氏體狀態，保溫一段時間，使碳原子滲入工件表層，提高表層含碳量，從而增加表面的硬度及耐磨性。滲碳工件材料一般為低碳鋼。