法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代 热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金 属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。 1850~1880年,对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系 列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利 二十世纪以来,金属物理的发展和其它新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。 个显著的进展是1901~1925年,在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳:;30年代出现 露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进 一步控制炉内气氛碳势的方法;60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子 渗氮、滲碳工艺;激光、电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处 理方法 金属热处理的工艺 热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程 互相衔接,不可间断 加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源, 进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直 接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。 金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对 于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔 融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的 主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变 温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加 热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时 间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间, 而化学热处理的保温时间往往较长。 冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却 速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种 不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质 加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用 不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金 属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。 整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处 理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺 退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷 却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为 进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退 火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的 零件作为最终热处理 淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬 火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃ 的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、 回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代 热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金 属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。 1850～1880 年，对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系 列专利。1889～1890 年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。 二十世纪以来，金属物理的发展和其它新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。 一个显著的进展是 1901～1925 年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ；30 年代出现 露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进 一步控制炉内气氛碳势的方法；60 年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子 渗氮、渗碳工艺 ；激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处 理方法。 金属热处理的工艺 热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程 互相衔接，不可间断。 加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源， 进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直 接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。 金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对 于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔 融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的 主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变 温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加 热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致， 使显微组织转变完全，这段时 间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间， 而化学热处理的保温时间往往较长。 冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却 速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种 不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。 金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、 加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用 不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金 属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。 整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处 理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷 却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为 进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退 火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的 零件作为最终热处理。 淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬 火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于 650℃ 的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、 回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可