热处理是一种综合工艺过程,通过将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,从而改变其表面或内部的组织结构,进而控制其性能。
热处理广泛应用于各个领域,涵盖范围从钢化玻璃到橡胶塑料,从钢材到各种有色金属以及碳、硅等非金属。其中,金属材料的热处理应用范围最为广泛,也是最常见的。
热处理可以分为普通热处理和表面热处理两类。普通热处理包括退火、正火、淬火和回火,而表面热处理则包括表面淬火和化学热处理。
退火是将金属材料加热到适当温度,经一定时间保温后缓慢冷却的热处理工艺。退火的常见类型有再结晶退火、去应力退火、球化退火和完全退火等。退火的目的主要有:降低金属材料的硬度,提高其塑性,便于切削加工或压力加工,同时减少残余应力,提高组织和成分的均匀性,为后续的热处理做好组织准备等。
正火是指将钢材或钢件加热到上临界点温度以上,经适当时间保温后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火的目的主要是提高低碳钢的力学性能,改善其切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后续热处理做好组织准备等。
淬火是指将钢件加热到下临界点温度以上某一温度,保温一定时间,然后以适当的冷却速度,使其获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的是使钢件获得所需的马氏体组织,从而提高工件的硬度、强度和耐磨性,并为后续热处理做好组织准备等。
回火是指钢件经淬硬后,再加热到某一温度以下,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火和多次回火等。回火的目的主要是消除钢件在淬火过程中产生的应力,使钢件具有所需的高硬度和耐磨性,同时保持所需的塑性和韧性。
调质是一种复合热处理工艺,包括淬火和回火两个步骤。使用于调质处理的钢被称为调质钢,一般指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
热处理作为一种重要的工艺,对于改善材料的性能和满足特定需求具有至关重要的作用。不同的热处理工艺可针对不同材料提供定制化的解决方案,使其在各个领域得到广泛应用。