由于钢具有良好的力学性能，价格低廉，在机械、电气、建筑、化工等工程领域的材料中所占比重很大。但在使用的大多数情况下，为了满足零件工作条件的性能要求，需要对材料进行加工。其中，热处理是加工工艺路线中十分主要的操作，即采取适当的方式将钢材进行加热、保温和冷却，进而获得所需要的机能的工艺。热处理工艺划分为很多种类，本文将从退火、正火、淬火、回火四种热处理工艺进行介绍分析如何改善钢件的使用性能。
前言
时代的进步需要材料，新型材料的研发能推动科技的进步，热处理工艺也是提高材料性能的一大进步。钢是最常用、最普遍的一种机械工程材料，对常规钢材进行一系列的热处理工艺也是提高零件质量的重要方法。热处理工艺不但会直接影响材料的组织、性能和零件的使用寿命，也会影响钢件的物理性能。材料的铸造性能、切削加工性能、焊接性能都能随着加工工艺的处理发生改变。因此，研究热处理工艺具有实际意义。本文将分别介绍退火、正火、淬火和回火四种热处理工艺，经过不同的热处理工艺，钢件的性能会有不同程度的改善。
1.退火
退火工艺是指将钢加热到一定温度并保温一定的时间，接着在炉内缓慢冷却的一种热处理工艺。退火可以分为五个种类：①完全退火：只适用于亚共析钢（碳含量w(C)=0.0218%0.77%），用来消除残余应力、均匀组织，改善加工性能，获得铁素体加珠光体组织（F+P）。但是如果对过共析钢进行完全退火处理，在随炉冷却的过程中会产生网状的渗碳体（）,大大地降低了钢的韧性；②去应力退火和再结晶退火：二者目的相似，都属于低温退火工艺，前者加热温度至以下的某一温度，后者加热温度至再结晶温度以上150250℃；③球化退火：顾名思义，经过球化退火后，钢中的组织由网状的渗碳体转化为球状或颗粒状的渗碳体，降低了钢的硬度，加热温度控制在以上1020℃，主要应用于过共析钢；④等温退火：加热速度为40℃/h，至温度上升到870880℃，保温一段时间，普通退火直接在空气中缓慢冷却，而等温退火随炉冷却一段时间后，打开炉门，在某一温度下等温（此时奥氏体转化为珠光体）3h，随后空冷，冷却速度大大提升，缩短了退火工艺的时间。
2.正火
正火工艺是指将钢加热到一定温度（亚共析钢加热至℃；过共析钢加热至）并保温一定的时间，随后在空气中冷却获得珠光体类组织的一种加工工艺。与退火工艺相比，正火没有缓冷阶段，冷却所需的时间较少，加热温度比退火高，获得了更细的组织，强度硬度也有所提高。
退火和正火处理的目的是：①位于铸造、锻造之后，切削加工之前，软化，为切削做准备；②削弱或消除残余应力，防止变形、开裂；③细化晶粒，使组织均匀，消除锻造或铸造过程中产生的晶粒粗大的缺陷，改善组织；④作为热处理的初始步骤，改善钢件的切削加工性能、热处理工艺性能，为淬火、回火工艺做准备。
3.淬火
淬火工艺是指将钢加热到一定的温度后，放在合适的淬火冷却介质中（合金钢用油冷，一是避免产生淬火应力，二是减小工件的变形、开裂），然后以大于临界冷却速度冷到点以下，使钢发生马氏体转变的热处理工艺。由于亚共析钢和过共析钢含碳量不同，淬火加热温度要求也不同，为了获得细小均匀的马氏体组织，亚共析钢淬火加热温度要达到+3050，过共析钢淬火加热温度要达到+3050。如果加热温度过高，会产生粗大的马氏体组织，出现变形、开裂，降低钢件的性能要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆淬火冷却介质的冷却能力有很大的差别，在550650温度范围内，5%碳酸钠水溶液平均冷却速度为1140;15%苛性钠水溶液平均冷却速度为2750；0.1%聚乙烯醇合成淬火剂平均冷却速度为85；10%食盐水水溶液平均冷却速度为1900，10号机油平均冷却速度为60，静止自来水的平均冷却速度为135，等。
4.回火
回火工艺是将经过淬火处理的钢件重新加热至以下某一温度，保温一定的时间后，再放在冷却介质中（碳钢用水冷，合金钢用油冷，高合金钢用空冷）冷却至室温的一种热处理工艺。钢中的合金元素对钢的性能影响很大，也会很大程度地影响回火稳定性。硫和磷是有害元素，因为硫和铁会发生反应生成硫化亚铁FeS,这种物质会引起热脆现象，而磷元素则会全部溶于铁素体F，使钢的塑性、韧性大大降低，造成冷脆现象。铝元素在合金钢里的作用是提高钢表面的硬度和耐磨性，使零件在使用的过程中抵抗外力磨损的能力提高，寿命延长。钒元素的作用是使晶粒细化，提高零件的机械性能。钼元素可有效的降低钢在热处理过程中的脱碳现象，加入W、Mo元素可以防止第二类回火脆性的发生，提高钢在回火处理时抵制软化的能力，以免造成热处理时钢的强度下降太快，不利于钢件的应用。
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附属信息：工程管理前沿
作者信息：文章题目：浅析钢的普通热处理工艺
真实姓名：马雁楠，刘嘉，陈为浩，宗佳乐
笔 名：梦溪，梦锐，阿珂，宗某
Q Q：1836735719；815545664；2297239927；2275202756
联系地址：山东省青岛市黄岛区青岛理工大学嘉陵江路校区
个人简介：马雁楠：青岛理工大学，机械与汽车工程学院，材料成型及控制工程专业；
刘 嘉：青岛理工大学，机械与汽车工程学院，材料成型及控制工程专业；
陈为浩：青岛理工大学，机械与汽车工程学院，材料成型及控制工程专业；
宗佳乐：青岛理工大学，机械与汽车工程学院，材料成型及控制工程专业.
论文作者:马雁楠，刘嘉，陈为浩，宗佳乐
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第21期
论文发表时间:2019/12/16
标签：工艺论文; 温度论文; 性能论文; 正火论文; 材料论文; 组织论文; 速度论文; 《工程管理前沿》2019年第21期论文;