碳钢热处理的原理是什么意思

㈠ 热处理原理是什么

钢的热处理是将固态钢采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需组织结构与性能的一种工艺。热处理的特点是改变零件或者毛坯的内部组织，而不改变其形状和尺寸。能进行热处理强化的材料必须满足：⑴有固态相变；⑵经冷加工使组织结构处于热力学不稳定状态；⑶表面能被活性介质的原子渗入从而改变表面化学成分。

㈡ 什么是热处理，为什么要进行热处理

钢的热处理是通过钢在固态下加热到预定温度、保温一定时
间、再以不同速度冷却内来改变钢的内容部组织，从而改善其性能的一
种工艺方法。热处理和其他加工工艺（锻压、铸造、焊接、切削加
工等）不同，它的目的不是改变材料或零件的外形尺寸，而是改变
内部组织和性能。零件经过热处理后，可大大提高强度和耐磨性，并相应地减少
零件的尺寸和质量。工具经过热处理更能经久耐用，切削锋利。由
此可见，钢的热处理不仅能够充分发挥材料的潜力，节约钢材，降
低产品成本，而且是提高产品质量，延长使用寿命的有效工艺措施。

㈢ 钢的热处理及其方法是指什么

钢的热处理就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间，所以各种热处理都可以用如图5-66所示的温度—时间为坐标的热处理工艺曲线来表示。热处理的工艺方法很多，常用的有图5-67所示的几种，下面仅介绍最常用的四种热处理方法。

图5-66热处理工艺曲线示意图

图5-67常用的热处理方法1退火退火是将金属或合金加热到适当温度（对碳钢来说一般为780～900℃ ），保温一定时间后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。退火的主要作用是降低硬度，以利于切削加工或其他种类加工；细化晶粒，提高钢的塑性和韧性；消除内应力，并为淬火作好准备。退火主要用于铸件、锻件、焊件及其他毛坯的预备热处理。

由于退火的目的不同，其工艺方法有多种，常用的有完全退火、球化退火、去应力退火等。

2正火正火是将钢加热到适当温度（对碳钢而言为800～930℃ ），保温一定时间后，在空气中冷却的热处理工艺。正火实质上是退火的另一种形式，其作用也与退火相似，不同的是工件保温后，在空气中冷却而不是随炉冷却。因此，正火工件比退火工件的强度和硬度稍高，而塑性和韧性稍低。

3淬火淬火是将钢加热到适当温度保温一定时间后，在淬火介质中快速度冷却的一种热处理工艺。淬火的目的是提高钢的强度和硬度，增加耐磨性，并在回火后获得高强度和一定韧性相配合的工件性能。淬火时的冷却介质称为淬火剂，常用的淬火剂有油、水、盐水，其冷却能力依次增强。

4回火钢件淬硬后，再加热到某一较低的温度，保温一定时间，然后冷却至室温的热处理方法称为回火。回火的主要目的是消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时使钢获得所需的性能。根据回火温度的不同，可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火。

㈣ 钢的热处理原理是什么

钢的热处理原理
按照一定的规则, 通过加热,保温,冷却的方法, 来改变钢内部组织结构, 从而改变其内部性能的一种工艺.

详细内容参见: http://wenku..com/link?url=h9_mAyC9msAyjDjdtYhN_s5n1mOWL_-ECVjlm9-D0qfxYcE7wwmePttCUatNmZUBu

http://wenku..com/link?url=_Dz-Cy76R1xwy0jJysI-Q5R9f7vu3uahTI1Il36a40r-wp8MYnwWYPKNy-vX25XcYwuWx7

㈤ 热处理的作用是什么

一，
热处理的作用
热处理工艺：
热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺热处理的作用和目的：
其目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能。
2.通过适当的热处理可以显著提髙钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。

3.热处理工艺不但可以强化金属材料充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个甚至十几个。
4.恰当的热处理工艺可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化
晶粒、消除偏析、降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀
5.
热处理也是
机器零件
加工工艺过程中的重要工序。例如用
髙速钢制造钻头
，
必须先经过预备热处理，改善锻件毛坯组织、降低硬度（达到
207~255HB
）
，
这样才能进行
切削加工
。加工后的成品钻头又必须进行最终热处理，提髙钻
头的硬度（达到
HRC60
〜
65
）和耐磨性并迸行精磨，
以切削其它金属
。
6.
此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等
特殊物理化学性能
例如用
T7
钢制造一把钳工用的錾子
若不热处理，
即使錾子刃口磨得很好，
在使用时刃口也会很快发生卷刃；
若将已
磨好錾子的刃口部分局部加热至一定温度以上，
保温以后进行水冷及其它热处理
工艺，则錾子将变得
锋利而有韧性
。在使用过程中，即使用乡头经常敲打，
錾子
也不易发生卷刃和崩裂现象
。
钢经热处理后性能之所以发生如此重大的变化：
是由于经过不同的加热冷却过程，钢的组织结构发生了变化
因此要制定正确的热处理工艺规范保证热处理质量：
必须了解不同加热和冷却条件下的组织变化规律
钢中组织转变的规律就是热处理的原理

㈥ 4.什么是钢的热处理为什么要进行钢的热处理

热处理的作用就是提高材料的力学性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。

01.

预备热处理

预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最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，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。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产生的内应力。

为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，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，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，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，为以后的表面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合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。

02.

最终热处理

最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

淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面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：下料锻造→正火（退火）→粗加工→调质→半精加工→表面淬火→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，而心部仍保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采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。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→锻造→正火→粗、半精加工→渗碳淬火→精加工。当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后，切除多余的渗碳层的工艺方案时，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表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、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（一般不超过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。

㈦ 钢铁的热处理工艺有哪几种其特点是什么

钢铁的热处理工艺及特点有：
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

㈧ 钢的热处理是什么

前面介绍了工程材料的性能，但在现代机器制造中由于对材料的性能提出了更高的要求，如果完全依赖原材料的原始性能来满足这些要求，常常是不经济的，甚至是不可能的。而热处理可提高零件的强度、硬度、韧性、弹性，同时还可改善毛坯或原材料切削性能，使之易于加工。所以经过热处理的工件，可充分发挥材料的内部潜力，改善材料的工艺性能，扩大使用范围和延长使用寿命，具有明显的技术和经济效益。

钢的热处理就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间，所以各种热处理都可以用如图2-11所示的温度—时间为坐标的热处理工艺曲线来表示。热处理的工艺方法很多，常用的有图2-12所示的几种，下面仅介绍最常用的四种普通热处理方法。

1退火

退火是将金属或合金加热到适当温度（对碳钢来说一般为780～900℃），保温一定时间后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。退火的主要作用是：降低硬度，以利于切削加工或其他种类加工；细化晶粒，提高钢的塑性和韧性；消除内应力，并为淬火做好准备。退火主要用于铸件、锻件、焊件及其他毛坯的预备热处理。

图2-12常用的热处理方法

由于退火的目的不同，其工艺方法有多种，通常有完全退火、球化退火、去应力退火等。

2正火

正火是将钢加热到适当温度（对碳钢而言为800～930℃），保温一定时间后，在空气中冷却的热处理工艺。正火实质上是退火的另一种形式，其作用也与退火相似，不同的是工件保温后，在空气中冷却而不是随炉冷却。因此，正火工件比退火工件的强度和硬度稍高，而塑性和韧性稍低。

3淬火

淬火是将钢加热到适当温度保温一定时间后，在淬火介质中快速冷却的一种热处理工艺。淬火的目的是提高钢的强度和硬度，增加耐磨性，并在回火后获得高强度和一定韧性相配合的工件性能。淬火时的冷却介质称为淬火剂。常用的淬火剂有油、水、盐水，冷却能力依次增强。

4回火

钢件淬硬后，再加热到某一较低的温度，保温一定时间，然后冷却至室温的热处理方法称为回火。回火的主要目的是消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时使钢获得所需的性能。根据回火温度不同，可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火。

㈨ 碳钢的热处理

一、 实验目的
1. 了解碳钢的基本热处理工艺方法
2. 研究冷却条件与钢性能的关系
3. 分析淬火和回火温度对钢性能的影响
二、 实验设备和试件
1. 实验设备：SX-10M-2.5型箱试电阻炉
2. 试件：45钢、30钢及T8钢试件各一件
3. 45钢淬火后的试件三件
三、 实验原理
热处理是一种重要的金属加工工艺方法，目的是提高钢的性能(使用性能和工艺性能)。钢的热处理的工艺特点是，将钢加热到一定的温度，保温一定的时间，然后以一定的冷却速度进行冷却。通过该工艺过程使钢的性能发生改变。
四、实验内容和步骤
(一) 钢的淬火热处理
淬火热处理就是把碳钢加热到AC3或者AC1以上30-50°C，保温后放到不同的冷却介质中进行快速冷却(冷却速度大于临界冷却速度)，以得到马氏体组织(M)。淬火后的组织为马氏体和残余奥氏体。
1. 淬火温度的确定
根据材料的不同，在表1中查得其临界温度AC3或者AC1，然后加上40°C，就可以得到其加热温度。
亚共析钢(45钢，30钢)：
加热温度=AC3 + 40°C
过共析钢(T10钢)：
加热温度=AC1 + 40°C
所以最终30钢的加热温度= °C + 40°C=
45钢的加热温度= °C + 40°C=
45钢的加热温度= °C + 40°C=
2. 保温时间的确定
零件随炉子加热达到所需的加热温度以后，还要进行一段时间的保温，以保证整个零件均匀充分地达到所需要的温度。显然保温时间跟工件的大小和形状有关系。
通过测量零件的尺寸，然后查表2，计算试件的保温时间。
零件的尺寸为直径二十毫米的圆柱形零件，所以30钢、45钢、T10钢的保温时间分别为：
3. 冷却介质的选择
冷却是淬火的关键工序。它直接影响淬火后的钢的性能。淬火的冷却速度要大于临界冷却速度，以获得过冷马氏体组织。同时在冷却过程中还要控制结晶过程中内应力的产生，防止变形和开裂的发生。
为了保证淬火效果，应选择合适的冷却介质和冷却方法。本实验中我们选择室温下的水作为冷却介质。
4. 工件放入炉中，设定电炉温度控制器的加热控制温度，开始加热。
5. 电炉达到设定温度后，开始保温的计时。
6. 工件出炉，快速放入水中冷却。
(二) 钢的回火热处理
钢在淬火后得到的马氏体组织硬而脆，且工件内部有很大的内应力。回火的目的是消除内应力，适当降低硬度，改善加工性能。根据不同的工艺要求，回火分为高温回火，中温回火和低温回火三种工艺方法，其温度的选择及组织性能的变化见表3。
回火的冷却方式为空冷，即工件出炉后放在室温下慢慢冷却。
1. 工件放入炉中，设定电炉温度控制器的加热控制温度，开始加热；
2.电炉达到设定温度后，开始保温的计时，保温时间为30分钟；
3. 工件出炉，放在室温下慢慢冷却。

㈩ 表面热处理强化钢的机理

表面淬火
钢的表面淬火一般分为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火等。表面淬火使工件表层得到高硬度的淬火马氏体，而心部仍然保持原有的韧性。
1．火焰加热表面淬火
采用乙炔—氧（或煤气—氧）的混合气体燃烧的火焰迅速加热工件表面，至淬火温度后快速冷却(如喷水)的淬火工艺，叫火焰加热表面淬火。淬硬层深度一般为2～6mm。这种淬火方法设备简单，操作方便，成本低廉，特别适用于大型工件、单件、小批生产。但加热温度较难控制，因而淬火质量不稳定。
2．感应加热表面淬火
将工件放在通有高频(中频、工频)电流的线圈中，利用感应电流通过工件产生热效应（集肤效应），使工件表层(或局部)迅速加热并进行快速冷却的淬火工艺，叫感应加热表面淬火。由于加热时间短，淬火表层组织细、性能好，感应加热表面淬火生产效率高，工件表面氧化、脱碳极少，变形也小，淬硬层深度易于控制，容易实现自动化。但设备费用昂贵，适宜用于形状简单的工件大批量生产。
化学热处理
化学热处理是将工件放在一定的介质中加热和保温，使介质中的某些元素渗入工件表层，从而改变表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。通过化学热处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蚀性、耐热性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗以及渗硼、铝、铬、硅等。
钢件的渗碳应用较广。渗碳是将工件置于渗碳介质中，加热到单相奥氏体状态，保温一段时间，使碳原子渗入工件表层，提高表层含碳量，从而增加表面的硬度及耐磨性。渗碳工件材料一般为低碳钢。