热处理基本知识沈丁杰
010203热处理的一般过程常用热处理工艺承压设备常用材料供货热处理状态目录contents
Part01热处理的一般过程
一、热处理的一般过程一、热处理的一般过程热处理是指将金属在固态下进行不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要性能的一种工艺。 它是改善金属的加工性能、提高产品质量、降低成本、延长使用寿命、充分发挥材料潜力的重要手段。绝大部分的零件和工、模具需进行热处理。热处理工艺一般由为加热、保温、冷却三个阶段构成。加热速度、加热温度、保温时间及冷却速度，称为热处理过程的工艺参数。变动其中之一参数，都可改变金属的组织，从而改变金属的性能。
一、热处理的一般过程
一、热处理的一般过程1、加热时奥氏体的转变碳钢在室温的组织不外是铁素体+珠光体(亚共析钢)、珠光体(共析钢)、或珠光体+二次渗碳体(过共析钢)。当加热温度超过Ac1时，珠光体即转变为奥氏体，故碳钢在加热时的组织转变主要是珠光体向奥氏体的转变，此转变过程称为奥氏体化。钢奥氏体化的目的主要是为了获得成分均匀，晶粒细小的奥氏体。
一、热处理的一般过程1）共析碳钢奥氏体的形成过成程
一、热处理的一般过程2）亚共析钢、过共析钢奥氏体的形成过程
一、热处理的一般过程2、冷却时奥氏体的分解钢通过加热获得一定成分和晶粒大小的奥氏体状态以后，便要按预定的目的以一定的冷却速度冷却下来，达到预定的组织和性能要求。生产中常用的冷却方式有两种：一种是等温冷却，即把已奥氏体化的钢件迅速冷却到临界点以下某一温度，在此温度下保温，待组织转变完成后再继续冷却到室温，所以其组织转变是在某一恒温下进行的。生产中的等温退火、等温淬火等属于这种冷却方式。一种是连续冷却，即把已奥氏体化的钢件从高温连续不断地冷却下来，组织转变在临界点以下不同的温度下连续进行。生产中的退火、正火、淬火等属于这种冷却方式。
一、热处理的一般过程
一、热处理的一般过程1）过冷奥氏体等温冷却转变曲线--C曲线或TTT曲线马氏体开始转变温度马氏体转变终了温度珠光体区贝氏体区马氏体区727℃
一、热处理的一般过程2）过冷奥氏体连续冷却转变曲线--CTT曲线
一、热处理的一般过程3）冷却速度对组织转变的影响
Part02承压设备材料常用热处理工艺
二、承压设备材料常用热处理工艺
二、承压设备材料常用热处理工艺二、承压设备材料常用热处理工艺1.退火将钢加热到一定温度，保温适当时间，然后缓慢冷却，使组织接近平衡状态的热处理叫退火。退火一般在炉内冷却。目的：改善性能、细化晶粒、消除内应力、消除不均匀性退火又可分为完全退火、不完全退火、消除应力退火以及等温退火、球化退火等。1）完全退火又称重结晶退火，其方法是将工件加热到Ac3以上30～50℃，保温后在炉内缓慢冷却。目的是均匀组织，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。主要用于各种亚共析钢中的碳钢和合金钢的铸、锻件，有时也用于焊接结构件。完全退火组织是接近Fe-Fe3C相图的平衡组织（F+P）。
二、承压设备材料常用热处理工艺2）不完全退火，是将工件加热到Ac1以上30～50℃，保温后缓慢冷却的方法。目的是降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力。应用于低合金钢、中高碳钢的锻件和轧制件。3）消除应力退火（PWHT），主要是将工件加热到Ac1以下100～200℃，保温后缓慢冷却使工件产生塑性变形或蠕变变形带来的应力松弛的方法。目的是消除焊接、冷变形加工、铸造、锻造等加工方法所产生的内应力，同时还能使焊缝的氢较完全地扩散，提高焊缝的抗裂性和韧性，此外对改善焊缝及热影响区。
二、承压设备材料常用热处理工艺
二、承压设备材料常用热处理工艺2.正火将钢加热到Ac3或Acm以上30—50℃，保温足够时间，然后在空气中冷却的热处理工艺目的：细晶粒、提强度、消应力、淬火前预备热处理与退火不同的是，正火的冷却速度较快，过冷度较大，易使组织中珠光体量增多，且珠光体片层厚度减小，所以正火后的钢强度、硬度、韧性都比退火的钢高
二、承压设备材料常用热处理工艺
二、承压设备材料常用热处理工艺3.淬火将钢加热到临界点以上一定温度（一般情况是：亚共析钢为Ac3以上30～50℃；过共析钢为Ac1以上30～50℃），适当保温后快速冷却，从而使钢强化的热处理工艺，称为淬火。目的:通过淬火获得马氏体组织，以提高材料硬度和强度，这对于轴承、模具等工件是有益的。但锅炉压力容器材料和焊缝