做机械的必须要了解的9个热处理基础知识和2个注意事项

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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。弱水三千只取一瓢饮，我们只取一瓢自己需要的，吃透了即可。

以下为做机械相关的工程师，需要着重关注9点材料热处理的基本知识：

1、退火

工艺：将钢加热至适当温度——保温——炉冷；

目的：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；

2、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；

3、淬火

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；

4、回火

工艺：工件淬火后——重新加热——保温——空冷/水冷/油冷；

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

5、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；

6、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；

渗碳/渗氮/氰化三者区别：

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；

7、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

8、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

9、时效处理（人工时效/自然时效）

（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；

需要关注了解的2个注意事项：

1、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；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。

2、如何选择热处理硬度

根据载荷种类考虑：

根据速度和精度考虑：

若俩零件摩擦，二者硬度应该有差，一硬一软，更耐磨：

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