钢的普通热处理有哪些方式？

钢的普通热处理有哪些方式？
　　普通热处理主要包括退火、正火、淬火和回火，一般也称为热处理的“四把火”。普
通热处理是*基本、*重要、应用*为广泛的热处理方式。通常用来改变零件整体的组织
和性能。

一、退火
　　退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到工艺预定的某一温度，经保温后缓慢冷却下来(一般为随炉冷却或埋入石灰中)，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
　　根据钢的成分和退火的目的、要求的不同，退火又可分为完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、去应力退火等。各种退火的加热温度范围和工艺曲线如图6.1 所示。
1. 完全退火
　　将钢件或毛坯加热到 Ac3以上20℃～30℃，保温一段时间，使钢中组织完全转变成奥氏体后，缓慢冷却(一般为随炉冷却)到500℃～600℃以下出炉，在空气中冷却下来。所谓“完全”是指加热时获得完全的奥氏体组织。

2. 等温退火
　　将钢件或毛坯加热至 Ac3(或Ac1)以上20℃～30℃，保温一定时间后，较快地冷却至过冷奥氏体等温转变曲线“鼻尖”温度附近并保温(珠光体转变区)，使奥氏体转变为珠光体后，再缓慢冷却下来，这种热处理方式为等温退火。
　　等温退火的目的与完全退火相同，但是等温退火时的转变容易控制，能获得均匀的预期组织，对于大型制件及合金钢制件较适宜，可大大缩短退火周期。

3. 球化退火
　　球化退火是将钢件或毛坯加热到略高于 Ac1 的温度，经长时间保温，使钢中二次渗碳体自发转变为颗粒状(或称球状)渗碳体，然后以缓慢的速度冷却到室温的工艺方法。
1) 球化退火的目的
　　　降低硬度，均匀组织，改善切削加工性能，为淬火作准备。
2) 球化退火的适用范围
　　　球化退火主要适用于碳素工具钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和合金工具钢等共析钢和过共析钢(含碳量大于0.77%)。

4. 扩散退火
　　为减少钢锭、铸件的化学成分和组织的不均匀性，将其加热到略低于固相线温度(钢的熔点以下100℃～200℃)，长时间保温并缓冷，使钢锭等化学成分和组织均匀化。由于扩散退火加热温度高，因此退火后晶粒粗大，可用完全退火或正火细化晶粒。

5. 去应力退火、再结晶退火
　　去应力退火又称低温退火。它是将钢加热到400℃～500℃(Ac1温度以下)，保温一段时间，然后缓慢冷却到室温的工艺方法。其目的是为了消除铸件、锻件和焊接件以及冷变形等加工中所造成的内应力。因去应力退火温度低、不改变工件原来的组织，故应用广泛。
　　再结晶退火主要用于消除冷变形加工(如无冷轧、冷拉、冷冲)产生的畸变组织，消除加工硬化而进行的低温退火。加热温度为再结晶温度(使变形晶粒再次结晶为无变形晶粒的温度)以上150℃～250℃。再结晶退火可使冷变形后被拉长的晶粒重新形核长大为均匀的等轴晶，从而消除加工硬化效果。

二、正火
　　正火是将钢加热到 Ac3(亚共析钢)和Ac cm(过共析钢)以上30℃～50℃，经过保温一段时间后，在空气中或在强制流动的空气中冷却到室温的工艺方法。正火的目的为以下三点。
1. 作为*终热处理
　　对强度要求不高的零件，正火可以作为*终热处理。正火可以细化晶粒，使组织均匀化，减少亚共析钢中铁素体含量，使珠光体含量增多并细化，从而提高钢的强度、硬度和韧性。
2. 作为预先热处理
　　截面较大的结构钢件，在淬火或调质处理(淬火加高温回火)前常进行正火，可以消除魏氏组织和带状组织，并获得细小而均匀的组织。对于含碳量大于0.77%的碳钢和合金工具钢中存在的网状渗碳体，正火可减少二次渗碳体量，并使其不形成连续网状，为球化退火作组织准备。
3. 改善切削加工性能
　　正火可改善低碳钢(含碳量低于0.25%)的切削加工性能。含碳量低于0.25%的碳钢，
退火后硬度过低，切削加工时容易“粘刀”，表面粗糙度很差，通过正火使硬度提高至
140HB～190HB，接近于*佳切削加工硬度，从而改善切削加工性能。
　　正火比退火冷却速度快，因而正火组织比退火组织细，强度和硬度也比退火组织高。当碳钢的含碳量小于0.6%时。正火后组织为铁素体+索氏体，当含碳量大于0.6%时，正火后组织为索氏体。由于正火的生产周期短，设备利用率高，生产效率较高，因此成本较低，在生产中应用广泛。

三、淬火
　　淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的冷速冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。因此，淬火的目的就是为了获得马氏体，并与适当的回火工艺相配合，以提高钢的力学性能。淬火、回火是钢的*重要的强化方法，也是应用*广的热处理工艺之一。作为各种机器零件、工具及模具的*终热处理，淬火是赋予零件*终性能的关键工序。

1. 淬火工艺
1) 淬火温度
　　亚共析钢淬火加热温度为 c3 A 以上30℃～50℃；共析、过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃。

2) 淬火加热保温时间
　　加热保温时间的影响因素比较多，它与加热炉的类型、钢种、工件尺寸大小等有关，一般根据热处理手册中的经验公式确定。

3) 淬火冷却方式
　　冷却是淬火的关键，冷却的好坏直接决定了钢淬火后的组织和性能。冷却介质应保证：工件得到马氏体，同时变形小，不开裂。理想的淬火曲线为650℃以上缓冷，以降低热应力。650℃～400℃快速冷却，保证全部奥氏体不分解。400℃以下缓冷，减少马氏体转变时的相变应力。

目前工厂中常用的淬火冷却介质，主要是水、油。