技能知識：鍛件的熱處理種類及應(yīng)用
鍛件熱處理按其熱處理的目的不同可以分為兩組。
名稱 | 含義 | 處理目的 | 主要用途 |
不完全退火 | 將鋼加熱到Ac1 與Ac3 （或Accm ）之間，短時間保溫后緩慢冷卻的熱處理工藝 | 以得到球狀珠光體及球狀碳化物組織，降低硬度，改善切削加工性能 | 主要用于工具鋼、軸承鋼、冷作模具鋼 |
完全退火 （通常叫退火） | 將亞共析鋼加熱到Ac3 以上30 ～50℃，保溫使之完全奧氏體化，且成分基本均勻后，隨爐冷、砂中或耐火土粉中緩慢冷至600℃左右出爐空冷。以得到平衡狀態(tài)組織 | 消除鍛造應(yīng)力，降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能；消除粗大的晶粒，為以后零件熱處理作好組織準(zhǔn)備 | 一般用于亞共析鋼， 如5CrMnMo 等 |
等溫退火 | 將鋼件加熱到Ac3 以上20～30℃（亞共析鋼）或Ac1 與Accm 之間（過共析鋼）的溫度，保溫到完全奧氏體化并均勻后，快速冷卻到低于Ar1 以下的某一溫度（即奧氏體最不穩(wěn)定的溫度）等溫保持到奧氏體完全轉(zhuǎn)變后，然后出爐空冷或隨爐冷、油冷、水冷 | 得到比完全退火更為均勻的組織，有效地消除鍛造應(yīng)力。比完全退火可以縮短退火時間，提高生產(chǎn)率 | 適用于亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼， 如20CrMnTi、5CrMnMo、Cr12MoV、T8 等 |
一般球化退火 | 將鋼加熱到Ac1與Accm（或Ac3 ）之間，充分保溫后，緩冷至500～650℃出爐冷卻 | 使鋼件獲得彌散分布于鐵素體基體上的細(xì)粒狀（球化） 碳化物組織。改善切削加工性能，減少淬火時的變形開裂傾向性，使鋼得到相當(dāng)均勻的最終性能 | 用于軸承零件、刀具、冷作模具等的預(yù)備熱處理 |
等溫球化退火 | 將共析鋼或過共析鋼加熱到Ac1 + （20～30）℃（若原始組織中網(wǎng)狀碳化物較嚴(yán)重，需要加熱到略高于Accm）保溫適當(dāng)時間后冷卻到略低于Ar1 的溫度等溫到奧氏體完全轉(zhuǎn)變完畢，再爐冷或空冷 | 同一般球化退火 | 常用于碳鋼及合金鋼工具，冷作模具鋼及軸承零件，可獲得較 好的碳化物球化質(zhì)量和節(jié)省工藝時間 |
快速球化退火（正火—球化退 火） | 將過共析鋼加熱Accm +（20 ～30）℃，保溫后空冷（正火），得到細(xì)片狀珠光體。然后再進(jìn)行球化退火或等溫球化退火 | 同一般球化退火 | 用于鍛造組織中珠光體片較粗、網(wǎng)狀碳化物較嚴(yán)重、球化較難的鋼件，如T12、軸承鋼等 |
正火（ 普通正 火） | 亞共析鋼加熱到Ac3 +（30～50）℃，共析鋼和過共析鋼加熱到Accm +（30～50）℃，保溫一定時間后空冷，得到珠光體型組織的熱處理 | 細(xì)化組織，消除中碳鋼的魏氏組織或過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物，減小應(yīng)力，改善切削加工性能 | 用于亞共析鋼，共析鋼和過共析鋼的熱處理 |
二段正火 | 按普通正火加熱保溫后，先把工件快冷到Ar1（550℃ 左右）以下，然后再放入爐內(nèi)或灰中緩冷的熱處理 | 減少變形和消除非正常組織 | 用于形狀復(fù)雜或斷面尺寸差別較大的工件或易產(chǎn)生非正常組織 的鋼材 |
淬火 | 將鋼加熱到Ac3 +（30～50）℃（亞共析鋼）Ac1 和Accm 之間（過共析鋼），保溫到獲得奧氏體相，然后以大于臨界冷卻速度急冷以獲得馬氏體組織 | 對于鋼，淬火為了獲得不平衡組織，以提高強(qiáng)度和硬度。對于奧氏體不銹鋼，淬火即為固溶處理，淬火是為了提高鋼的耐蝕性和抗高溫氧化性能 | 用于鋼 |
鍛熱淬火（屬高 溫形變熱處理） | 鍛件在熱鍛成形后（終鍛時工件溫度一般在900℃左右）立即淬入淬火冷卻介質(zhì)急冷以獲得淬火組織，是把熱鍛和熱處理結(jié)合在一起的熱處理工藝 | 為了提高鍛件強(qiáng)度，改善塑性和韌性，而且可以簡化工序，節(jié)約能源和提高勞動生產(chǎn)率 | 主要用于亞共析鋼，例如45鋼和40Cr等鋼的熱鍛件 |
鍛熱等溫退火 | 鍛件熱鍛成形后，采用控制冷卻，一般5min 左右冷卻至Ar1 以下某個溫度等溫，使過冷奧氏體完全轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體、珠光體型組織，并適當(dāng)保溫后隨意冷卻的熱處理 | 為了獲得均勻的平衡組織，消除鍛造應(yīng)力，改善切削加工性能，對有些材料可以縮短轉(zhuǎn)變時間，節(jié)約能源 | 主要用于合金滲碳鋼鍛件預(yù)備熱處理， 也可以用于工具鋼，如CrWMn |
利用部分余熱 正火 | 鍛件熱鍛成形后，空冷至500℃左右，奧氏體已完全轉(zhuǎn)變，接著加熱至正火溫度，保溫后空冷 | 除節(jié)約部分能源外，其目的同正火 | 同正火 |
利用部分余熱 淬火 | 鍛件熱鍛成形后，空冷至500℃左右，奧氏體已完全轉(zhuǎn)變，接著加熱至淬火溫度，保溫后急冷 | 除節(jié)約部分能源外，其目的同淬火 | 同淬火 |
利用部分余熱等 溫退火 | 鍛件熱鍛成形后，空冷至500℃左右，奧氏體已完全轉(zhuǎn)變，接著加熱至等溫退火溫度，其后保溫急冷、等溫、冷卻按等溫退火工藝進(jìn)行 | 除節(jié)約部分能源外，其目的同等溫退火 | 同等溫退火 |
回火 | 將淬火或正火后的工件加熱到Ac1 以下某一溫度，保溫一定時間，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤渲潦覝氐臒崽幚?/span> | 使淬火所得的不穩(wěn)定的組織轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的組織；適當(dāng)降低硬度及強(qiáng)度，提高塑性和韌性，減小或消除殘余應(yīng)力 | 鋼件 |
高溫回火 | 將鋼件加熱到Ac1 以下某一溫度（常在500～700℃ 之間）保溫后空冷 | 降低硬度，提高塑性，減小或消除內(nèi)應(yīng)力 | 有些合金鋼正火后硬度過高，用高溫回火降低硬度，中碳結(jié)構(gòu)鋼淬火后常高溫回火 |
調(diào)質(zhì) | 中碳結(jié)構(gòu)鋼正常淬火加高溫回火的熱處理工藝 | 獲得良好的綜合力學(xué)性能 | 中碳結(jié)構(gòu)鋼 |
固溶處理 | 將時效強(qiáng)化合金或不銹鋼、耐熱鋼加熱到一定高溫（不銹鋼、耐熱鋼為1000～1150℃），使強(qiáng)化相全部或大部分溶入固溶體，并調(diào)整晶粒尺寸，然后以較快速度（水、空氣等）冷卻 | 改善鍛態(tài)時的強(qiáng)化相不均勻分布，降低硬度，提高塑性、耐蝕性及導(dǎo)電性或?yàn)橐院蟮臅r效處理進(jìn)行準(zhǔn)備 | 用于不銹鋼、耐熱鋼和時效強(qiáng) 化合金 |
時效處理 | 經(jīng)固溶處理得到的過飽和固溶 體，在室溫停留或在某一較高溫度加熱一段時間，使基體里過飽和的溶入物均勻析出的處理 | 使組織趨于穩(wěn)定，提高強(qiáng)度和硬度 | 用于時效強(qiáng)化合金及不銹鋼、耐熱鋼固溶處理后的處理 |
