正火与退火
• 正火与退火相比，冷却速度大，所形成的组织的 硬度和强度高，从加工性，低碳钢采用正火提高 硬度，高碳钢采用退火，降低硬度。从经济上考 虑，正火生产周期短，成本低，操作方面，故应 优先采用正火。
正 (退) 火 工 艺 规 程
• 1.掌握零件的正退火工艺并按工艺卡操作执 行。
• 2.检查加热炉及其控制仪表保证其正常工作。 在操作过程中要经常观察炉内火色与仪表 指示的温度是否一致，如果有异常情况要 及时与仪表工联系并进行校对。
3. 淬火回火要求表面硬度范围应控制在5~8个 HRC以内，具体可参照Q/STB30.002标准。
4. 感应（火焰）表面淬火回火要求表面硬度 （回火后硬度）、淬火区域、硬化层、心 部硬度（调质预处理按第2条要求）。
• 渗碳淬火回火（渗氮）要求表面硬度、硬 化层、心部硬度（调质预处理按第2条要 求）、免渗部位。
40CrMn
正火温度 硬度
℃）
HB
890～920 ≤156
870～900 ≤270
880～920 ----
热处理方法及应用
热处理类别 退火
完全退火 不完全退火
等温退火 去应力退火
正火
特点 保温后缓冷
（炉冷）
保温后空冷
普通热处理
应用
1. 降低材料的硬度，提高塑性，改善切 削加工性能和压力加工性能。 2. 可以消除铸、锻、焊、轧、 冷加工所产生的内应力。 3. 改善材料的组织, 提高性能 4. 作为预处理。
二 热处理工艺及规程
1.正火
•
1.1 正火工艺是将钢加热到临界点 Ac3或Acm以上适
当温度，保温一定时间，使奥氏体均匀化，然后空冷，得到
珠光体基体组织的热处理工艺。
• 1.2. 正火的目的
• 调整钢件的硬度，细化晶粒。可改善加工 性和消除网状碳化物，为淬火或球化退火 做好组织准备。
2.退火
• 2.1 退火的分类 • a）.扩散退化 • b）.完全退化 • c）.等温退化 • d）.球化退化 • e）.去应力退化 • f）.再结晶退化
同上
淬火 回火 时效处理
保温后急冷 油冷、水冷
AQ251 将淬火后工件 重新加热并保 温
与回火类似， 但时间较长
1. 得到表面高硬度及硬化层 2. 调质获得良好的综合性能
1. 降低脆性，消除内应力。 2. 调整硬度、塑性和韧性。 3. 获得稳定组织。 •同 上
热处理方法及应用
表面热处理
热处理类别
特点
氮化 软氮化 碳氮共渗
处理温度低，变形小， 1. 常用于中碳合金钢 高的硬度，高的耐蚀性 2. 得到表面高硬度
3. 精密齿轮、曲轴等
图纸 中热 处理 要求
图纸技术要求
技术要求
1. 退火及正火只注明处理类型而不要求具体参 数，处理结果因所选材料有所变化，必要 时可以注明基体硬度范围。
2. 调质处理不需要求热处理参数，只注明最 终硬度（回火后硬度），按KES热处理代号 查得硬度为“表面到1/4R处的硬度”一栏。
A+Fe3C
723
℃
F+P P+Fe3C P+Fe3C+L
P
P+Fe3C
F+Fe3C
0.02 纯铁
0.77 钢
2.11
4.3 6.67
铸铁 含碳量 %
冷却转变曲线
热处理原理
800
A
700
600
温 度
500
A
℃ 300 Ms
200
-100 Mf
0
P S T
B
M+A
10
102 103 104 105
时间, S
• 7.正火的冷却,一般为空冷工件出炉后，应 散放在干燥处空冷，不得堆积，不得放到 潮湿处。对于含碳量较高的中碳钢、低合 金结构钢可采用密集堆放冷却,对于低碳钢 和尺寸较大的零件应采取吹风冷却；退火 一般为随炉冷却，冷至500以下，出炉空冷。
常用钢的正火温度
钢号
20 20Cr 20CrMo
20CrMn Mo 35CrMo
热处理基本知识培训
热处理工厂 吕金根
二○一○年九月
一. 热处理基础知识培训
• 1.热处理的含义：
•
热处理就是将金属材料加热到一定的温度，
• 保温后按一定的方式冷却下来，得到人们所
• 要求的组织和性能的一种工艺方法
• 2.热处理的意义：
•
(1) 通过热处理，能够充分挖掘材料的潜力，
• 最大限度的节省原材料。
• 1).扩散退化
• 2.2.完全退火 —— 加热到Ac3+30~50℃， 保温后炉冷。、锻件，热轧型材， 焊接件
• 2.3.等温退火 —— 加热到Ac3（Ac1） +20~50℃，保温后在Ar1以下等温后炉冷。
• 目的：细化，软化、省时。
退火
退火
• 2.4.球化退火 —— 加热到Ac1+20~40℃，保温后炉冷 • 应用：共析、过共析钢和合金钢 • 目的： Fe3C片，网 → Fe3C 球 （降低硬度；为淬火作
•
(2) 通过热处理，能够降低材料的硬度，提
• 高塑性，改善切削加工性能和压力加工性能。
•
(3) 通过热处理，可以消除铸、锻、焊、轧、
• 冷加工所产生的内应力。
面心立方 体心立方
铁碳相图
热处理原理
1500
1400
奥氏体
900
A
温 F+A 度F
液态 Y Y+A
1534 Y+Fe3C
A+Fe3C+L Fe3C+L
应用
火焰淬火 回火
设备、方法简单，淬火 1. 常用于中碳钢
效果不稳定
2. 批量小的大型零件局部硬化
感应淬火 回火
表面硬度比普通淬火高 常用于中碳钢和中碳合金钢 2~3HRC 变形小、生产效率高
渗碳
表面高耐磨和心部强韧 性
硬化层比较均匀
1. 常用于低碳钢和低碳合金钢 2. 得到表面高硬度 3. 适于形状复杂的零件表面硬化， 如齿轮等
• 3.对于加热温度、时间相近、断面差较小的 零件可以同炉处理。
• 4.装炉温度一般为室温或按工艺规定的温度 装炉,若重叠装料，应适当延长保温时间。
正 退火 工 艺 规 程
• 5.零件装出炉时不得随意抛掷、强拉，要注 意防止零件变形。
• 6.用箱式炉或台车炉加热时，在炉门口占炉 膛长300～450mm的范围内避免堆放零件。
组织准备）
•
退火
• 2.5.扩散退火 —— 加热到Ac3+150~300℃，长时 间保温后慢冷
• 目的：均匀成分 • 应用：铸钢件 • 组织：晶粒粗大，扩散退火后应完全退火或正火
以细化组织 • 2.6.去应力退火 —— 加热到Ac1-100~200℃，保
温后炉冷 • 目的：去内应力，稳定组织 • 应用：冷加工件，热加工件