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热处理方法有哪些，四种常见的热处理方式( 二 )

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什么是热处理？常用的热处理方法有哪些 将金属在固态范围内通过一定方式的加热、保温和冷却处理程序， 使金属的性能和显微组织获得改善或改变， 这种工艺方法称为热处理 。 根据热处理的目的不同， 有不同的热处理方法， 主要可分为下述几种：
（1）退火（代号Th）：在退火热处理炉内， 将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右， 其显微组织将发生相变或部分相变， 例如钢被加热到此温度时， 珠光体将转变为奥氏体 。 然后保温一段时间， 再缓慢冷却（一般为随炉冷却）至室温出炉， 这整个过程称为退火处理 。 退火的目的是清除热加工时产生的内应力， 使金属的显微组织均匀化（得到近似平衡的组织）， 改善机械性能（例如降低硬度， 提高塑性、韧性和强度等）， 改善切削加工性能等等 。 视退火处理工艺的不同， 可分为普通退火、双重退火、扩散退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、光亮退火、完全退火、不完全退火等多种退火工艺方式 。
（2）正火（代号Z）：在热处理炉内， 将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上200~600℃左右， 使显微组织全部变成均匀的奥氏体（例如钢在此温度时， 铁素体完全转变为奥氏体， 或者二次渗碳体完全溶解于奥氏体）， 保温一段时间， 然后置于空气中自然冷却（包括吹风冷却和堆放自然冷却， 或者单件在无风空气中自然冷却等多种方法）， 这整个过程称为正火处理 。 正火是退火的一种特殊形式， 由于其冷却速度比退火快， 能得到较细的晶粒和均匀的组织， 使金属的强度和硬度有所提高， 具有较好的综合机械性能 。
（3）淬火（代号C）：在热处理炉内， 将金属按一定的升温速度加热到临界温度以上300~500℃左右， 使显微组织全部转变成均匀的奥氏体， 保温一段时间， 然后快速冷却（冷却介质包括水、油、盐水、碱水等等）， 获得马氏体组织， 可显着提高金属的强度、硬度和耐磨性等等 。 淬火时的快速冷却导致的急剧组织转变会产生较大的内应力， 并使脆性增大， 因此必须随后及时进行回火处理或时效处理， 以获得高强度与高韧性相配合的性能， 一般较少仅仅采用淬火处理的工艺 。 视淬火处理的对象和目的不同， 淬火处理可分为普通淬火、完全淬火、不完全淬火、等温淬火、分级淬火、光亮淬火、高频淬火等多种淬火工艺方式 。
（4）表面淬火：这是淬火处理中的一种特殊方式， 它是利用例如火焰加热法、高频感应加热法、工频感应加热法、电接触加热法、电解液加热法等多种加热方式， 使金属的表面快速加热到临界温度以上， 在热量还未来得及传入金属内部之前就迅速加以冷却（即淬火处理）， 这样可以达到将金属表面淬硬到一定深度（形成有一定深度的淬硬层）， 而金属内部仍保持原组织， 满足外硬内韧的使用需要 。 表面淬火的加热速度快、温度高， 金属内外温差大， 加上冷却速度快， 因此内应力很大， 容易产生裂纹， 这是必须注意的 。
（5）回火（代号H）：将已淬火的金属重新加热到临界温度以下的某一温度（视此温度的不同而有高温回火、中温回火和低温回火之分）， 保温一段时间， 然后在空气中或油中冷却， 这整个过程称为回火处理 。 回火处理的目的是降低淬火处理引起的脆性和消除内应力， 稳定金属零件的几何尺寸和获得所需要的机械性能 。
金属材料淬火后如果不及时回火， 则往往容易造成工件开裂（硬度很高然而脆性很大）和变形较大 。 但是， 如果回火温度选择不当， 在某些温度区域回火时会发生回火脆性（回火处理后韧性反而下降）， 这是必须注意的 。

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