热处理知识
本帖最后由 小编薇薇 于 2017-6-1 21:30 编辑从设计的角度了解热处理
材料工艺-1
前 言 热处理是将金属材料放入特定的介质中加热，保温和冷却，来改变材料表面或内部的金相组织结构，来得到我们需要的材质特性。这是一门很深的学问，深究起来一本厚厚的书都写不全。落水三千，只取一瓢自己需要的，吃透了即可。作为机械工程师，我们只需要着重关注一些设计常用材料热处理知识就够了。 了解各项热处理的
工艺：将钢加热至适当温度——保温——炉冷
[*]降低硬度，提高塑性，为切削加工做准备
[*]消除内应力
[*]细化晶体，为后续热处理做准备
二、正火
工艺：将工件加热至Ac3以上30-50度——保温——取出空冷/喷水/吹风冷却。
目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化。功能和退火有点类似，但还是有区别，后文会给出对比。
工艺：将钢加热至临界点以上——保温一段时间——快速冷却
目的：提高钢的强度，硬度，耐磨性，韧性，疲劳强度甚至铁磁性，耐腐蚀性
四、回火
目的
[*]清除淬火产生的应力
[*]改善零件综合性能，调整工件的强度，硬度，塑性和韧性
[*]稳定尺寸，保证精度
五、调质
工艺：调质=淬火+高温回火
目的：调节材料高强度和高韧性，获得综合性能好的零件
六、表面渗碳/渗氮/氰化
工艺：将工件加热——在零件表面渗入相应的原子
目的：获得表面硬度高，芯部韧性好的零件
综合来看：渗碳和渗氮是各有特色，氰化相当于综合了二者的优点，缺点是渗层较薄，易产生黑色组织。
七、发黑（发蓝）
工艺：加热——碱性药业浸泡——形成氧化膜
目的：表面防腐蚀，防锈
八、固溶处理
工艺：将材料加热——保温——过剩相充分溶解——快速冷却
此工艺有点像淬火，但是加热的温度不一样，得到的效果不一样。
通俗讲法：冰糖+米+水，不蒸煮，米和冰糖不溶，蒸煮后得到甜粥
目的：改善钢和合金钢的塑性，韧性
九、时效处理
1.人工时效
工艺：低温回火后，精加工前——加热材料至100-150度——保温5-20小时。
目的：稳定精密制件的尺寸，消除残余应力
2.自然时效
工艺：工件在室温条件长时间放置
目的：释放残余应力，改善机械性能，稳定尺寸
弄清退火，正火和回火
四把火中，淬火没的说，功能独一无二，最容易理解，但另外三把火看起来都差别不大，都是改善材质性能的作用，很容易搞混，简单区分如下：
[*]退火，正火一般发生在切削和淬火前，但是对于性能要求不高的工件也可代替回火，作为最终热处理。
[*]退火，正火在同样能达到要求的时候优先选择正火，因为正火成本低却效率高。
情况预处理原因
低中碳钢（含碳量<0.45%）正火二者都能达到要求，选正火
高碳钢，合金钢退火若此处用正火，硬度太高，不利于切削
形状复杂，尺寸大退火退火温柔，不易变形，开裂
一般工件正火这一项是与第三项对比形成
的
[*]淬火后的加工件是不能直接使用的，脆性太大，易断，所以一般都会进行回火，或者如第一点说的正火或退火
如何选择热处理硬度
[*]根据载荷种类考虑
承受均匀静载荷（工件无应力集中缺口）硬度越高，强度越高，可根据载荷大小，选择较高的硬度或与强度相适应的硬度(缺口一般是指槽、沟或断面变化很大)
承受均匀静载荷（工件有应力集中缺口）需要较高的塑性，使其在承载情况下，应力分布趋于均匀，减少应力集中现象，只能具有适当的硬度。如工作情况下不允许降低硬度，则可用滚压等表面强化处理，改善应力分布
承受冲击、疲劳应力的零件1.冲击不大时，一般可用中碳钢全部淬硬
2.冲击力较大，一般用中碳钢全部淬硬，或表面淬硬；
3.冲击力和疲劳应力都大时，一般是表面淬硬
[*]根据速度和精度考虑
高速或高精度一般要求硬度50～62HRC，但如果轴径太大，虽然转速很高(3000r/min)，这个不可能淬到很高的硬度(一般只能达220HB左右)，便不能一律要求高速度高硬度，而要通过降低配合件的硬度和其他措施来处理
中速一般采用中硬度40～45HRC
低速一般采用低硬度，正火或调质硬度220～260HB
[*]若俩零件摩擦，二者硬度应该有差，一硬一软，更耐磨
举例一：传动齿轮小齿轮齿面硬度一般比大齿轮齿面硬度高25～40HB
举例二：螺母与螺栓螺母材料比螺栓低一级，硬度低20～40HB(可以避免咬死和减少磨损)
常用材质热处理
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热处理标注方式参考
[*]要求硬度检测的标法
[*]局部热处理标注
3.表面处理的标法
4.渗碳/渗氮/氰化
5.技术要求写法参考
6.整张图纸参考
上图俩份图纸来源网络，主要用来参考热处理的标注，其实并不完整，请勿计较。
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