锻件热处理按其热处理的目的不同可以分为两组。
名称 | 含义 | 处理目的 | 主要用途 |
不完全退火 | 将钢加热到Ac1 与Ac3 (或Accm )之间,短时间保温后缓慢冷却的热处理工艺 | 以得到球状珠光体及球状碳化物组织,降低硬度,改善切削加工性能 | 主要用于工具钢、轴承钢、冷作模具钢 |
完全退火 (通常叫退火) | 将亚共析钢加热到Ac3 以上30 ~50℃,保温使之完全奥氏体化,且成分基本均匀后,随炉冷、砂中或耐火土粉中缓慢冷至600℃左右出炉空冷。以得到平衡状态组织 | 消除锻造应力,降低硬度,提高塑性,改善切削加工性能;消除粗大的晶粒,为以后零件热处理作好组织准备 | 一般用于亚共析钢, 如5CrMnMo 等 |
等温退火 | 将钢件加热到Ac3 以上20~30℃(亚共析钢)或Ac1 与Accm 之间(过共析钢)的温度,保温到完全奥氏体化并均匀后,快速冷却到低于Ar1 以下的某一温度(即奥氏体最不稳定的温度)等温保持到奥氏体完全转变后,然后出炉空冷或随炉冷、油冷、水冷 | 得到比完全退火更为均匀的组织,有效地消除锻造应力。比完全退火可以缩短退火时间,提高生产率 | 适用于亚共析钢、共析钢和过共析钢, 如20CrMnTi、5CrMnMo、Cr12MoV、T8 等 |
一般球化退火 | 将钢加热到Ac1与Accm(或Ac3 )之间,充分保温后,缓冷至500~650℃出炉冷却 | 使钢件获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状(球化) 碳化物组织。改善切削加工性能,减少淬火时的变形开裂倾向性,使钢得到相当均匀的最终性能 | 用于轴承零件、刀具、冷作模具等的预备热处理 |
等温球化退火 | 将共析钢或过共析钢加热到Ac1 + (20~30)℃(若原始组织中网状碳化物较严重,需要加热到略高于Accm)保温适当时间后冷却到略低于Ar1 的温度等温到奥氏体完全转变完毕,再炉冷或空冷 | 同一般球化退火 | 常用于碳钢及合金钢工具,冷作模具钢及轴承零件,可获得较 好的碳化物球化质量和节省工艺时间 |
快速球化退火(正火—球化退 火) | 将过共析钢加热Accm +(20 ~30)℃,保温后空冷(正火),得到细片状珠光体。然后再进行球化退火或等温球化退火 | 同一般球化退火 | 用于锻造组织中珠光体片较粗、网状碳化物较严重、球化较难的钢件,如T12、轴承钢等 |
正火( 普通正 火) | 亚共析钢加热到Ac3 +(30~50)℃,共析钢和过共析钢加热到Accm +(30~50)℃,保温一定时间后空冷,得到珠光体型组织的热处理 | 细化组织,消除中碳钢的魏氏组织或过共析钢的网状碳化物,减小应力,改善切削加工性能 | 用于亚共析钢,共析钢和过共析钢的热处理 |
二段正火 | 按普通正火加热保温后,先把工件快冷到Ar1(550℃ 左右)以下,然后再放入炉内或灰中缓冷的热处理 | 减少变形和消除非正常组织 | 用于形状复杂或断面尺寸差别较大的工件或易产生非正常组织 的钢材 |
淬火 | 将钢加热到Ac3 +(30~50)℃(亚共析钢)Ac1 和Accm 之间(过共析钢),保温到获得奥氏体相,然后以大于临界冷却速度急冷以获得马氏体组织 | 对于钢,淬火为了获得不平衡组织,以提高强度和硬度。对于奥氏体不锈钢,淬火即为固溶处理,淬火是为了提高钢的耐蚀性和抗高温氧化性能 | 用于钢 |
锻热淬火(属高 温形变热处理) | 锻件在热锻成形后(终锻时工件温度一般在900℃左右)立即淬入淬火冷却介质急冷以获得淬火组织,是把热锻和热处理结合在一起的热处理工艺 | 为了提高锻件强度,改善塑性和韧性,而且可以简化工序,节约能源和提高劳动生产率 | 主要用于亚共析钢,例如45钢和40Cr等钢的热锻件 |
锻热等温退火 | 锻件热锻成形后,采用控制冷却,一般5min 左右冷却至Ar1 以下某个温度等温,使过冷奥氏体完全转变为铁素体、珠光体型组织,并适当保温后随意冷却的热处理 | 为了获得均匀的平衡组织,消除锻造应力,改善切削加工性能,对有些材料可以缩短转变时间,节约能源 | 主要用于合金渗碳钢锻件预备热处理, 也可以用于工具钢,如CrWMn |
利用部分余热 正火 | 锻件热锻成形后,空冷至500℃左右,奥氏体已完全转变,接着加热至正火温度,保温后空冷 | 除节约部分能源外,其目的同正火 | 同正火 |
利用部分余热 淬火 | 锻件热锻成形后,空冷至500℃左右,奥氏体已完全转变,接着加热至淬火温度,保温后急冷 | 除节约部分能源外,其目的同淬火 | 同淬火 |
利用部分余热等 温退火 | 锻件热锻成形后,空冷至500℃左右,奥氏体已完全转变,接着加热至等温退火温度,其后保温急冷、等温、冷却按等温退火工艺进行 | 除节约部分能源外,其目的同等温退火 | 同等温退火 |
回火 | 将淬火或正火后的工件加热到Ac1 以下某一温度,保温一定时间,然后以适当的速度冷至室温的热处理 | 使淬火所得的不稳定的组织转变成较稳定的组织;适当降低硬度及强度,提高塑性和韧性,减小或消除残余应力 | 钢件 |
高温回火 | 将钢件加热到Ac1 以下某一温度(常在500~700℃ 之间)保温后空冷 | 降低硬度,提高塑性,减小或消除内应力 | 有些合金钢正火后硬度过高,用高温回火降低硬度,中碳结构钢淬火后常高温回火 |
调质 | 中碳结构钢正常淬火加高温回火的热处理工艺 | 获得良好的综合力学性能 | 中碳结构钢 |
固溶处理 | 将时效强化合金或不锈钢、耐热钢加热到一定高温(不锈钢、耐热钢为1000~1150℃),使强化相全部或大部分溶入固溶体,并调整晶粒尺寸,然后以较快速度(水、空气等)冷却 | 改善锻态时的强化相不均匀分布,降低硬度,提高塑性、耐蚀性及导电性或为以后的时效处理进行准备 | 用于不锈钢、耐热钢和时效强 化合金 |
时效处理 | 经固溶处理得到的过饱和固溶 体,在室温停留或在某一较高温度加热一段时间,使基体里过饱和的溶入物均匀析出的处理 | 使组织趋于稳定,提高强度和硬度 | 用于时效强化合金及不锈钢、耐热钢固溶处理后的处理 |