钢的热处理就是将钢在固态下,通过加热、保温和冷却,以改变钢的组织,从而获得所需性能的工艺方法。由于热处理时起作用的主要因素是温度和时间,所以各种热处理都可以用如图5-66所示的温度—时间为坐标的热处理工艺曲线来表示。热处理的工艺方法很多,常用的有图5-67所示的几种,下面仅介绍最常用的四种热处理方法。
图5-66 热处理工艺曲线示意图
图5-67 常用的热处理方法1 退火退火是将金属或合金加热到适当温度(对碳钢来说一般为780~900℃ ),保温一定时间后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。退火的主要作用是降低硬度,以利于切削加工或其他种类加工;细化晶粒,提高钢的塑性和韧性;消除内应力,并为淬火作好准备。退火主要用于铸件、锻件、焊件及其他毛坯的预备热处理。
由于退火的目的不同,其工艺方法有多种,常用的有完全退火、球化退火、去应力退火等。
2 正火正火是将钢加热到适当温度(对碳钢而言为800~930℃ ),保温一定时间后,在空气中冷却的热处理工艺。正火实质上是退火的另一种形式,其作用也与退火相似,不同的是工件保温后,在空气中冷却而不是随炉冷却。因此,正火工件比退火工件的强度和硬度稍高,而塑性和韧性稍低。
3 淬火淬火是将钢加热到适当温度保温一定时间后,在淬火介质中快速度冷却的一种热处理工艺。淬火的目的是提高钢的强度和硬度,增加耐磨性,并在回火后获得高强度和一定韧性相配合的工件性能。淬火时的冷却介质称为淬火剂,常用的淬火剂有油、水、盐水,其冷却能力依次增强。
4 回火钢件淬硬后,再加热到某一较低的温度,保温一定时间,然后冷却至室温的热处理方法称为回火。回火的主要目的是消除淬火内应力,以降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时使钢获得所需的性能。根据回火温度的不同,可将回火分为低温回火、中温回火和高温回火。