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1、 鴻 准 熱 處 理第二篇 材料熱處理介紹篇材料效失 鴻 准 熱 處 理 一、熱處理基本概念 鋼的熱處理鋼的熱處理就是將鋼在固態下施以不同的加熱、就是將鋼在固態下施以不同的加熱、就是將鋼在固態下施以不同的加熱、就是將鋼在固態下施以不同的加熱、保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，獲得所需性能的保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，獲得所需性能的保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，獲得所需性能的保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，獲得所需性能的一種加工工藝。在大多數熱處理工藝中，鋼加熱的目的一種加工工藝。在大多數熱處理工藝中，鋼加熱的目的一種加工工藝。在大多數熱處理工藝中，鋼加熱的目的一種加工工藝。在大多數
2、熱處理工藝中，鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可分為其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可分為其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可分為其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可分為退火、正火、淬火、回火等四種。退火、正火、淬火、回火等
3、四種。退火、正火、淬火、回火等四種。退火、正火、淬火、回火等四種。鴻 准 熱 處 理 1 1 1 1淬火淬火淬火淬火 淬火就是將鋼加熱到淬火就是將鋼加熱到淬火就是將鋼加熱到淬火就是將鋼加熱到Ac3Ac3Ac3Ac3或或或或Ac1Ac1Ac1Ac1點以上某一溫度，保持點以上某一溫度，保持點以上某一溫度，保持點以上某一溫度，保持 一定時間，然後一定時間，然後一定時間，然後一定時間，然後 以適當速度冷卻獲得馬氏體和以適當速度冷卻獲得馬氏體和以適當速度冷卻獲得馬氏體和以適當速度冷卻獲得馬氏體和或或或或貝貝貝貝 氏體組織的熱處理工藝。氏體組織的熱處理工藝。氏體組織的熱處理工藝。氏體組織的熱處理工藝。淬火
4、目的淬火目的淬火目的淬火目的:淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體或貝氏體或貝氏體或貝氏體轉轉轉轉變，變，變，變，得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的 回火，獲得所需的力學性能。回火，獲得所需的力學性能。回火，獲得所需的力學性能。回火，獲得所需的力學性能。鴻 准 熱 處 理2 2 2 2、回火：、回火：、回火：、回火：回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於
5、回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於Ac1Ac1Ac1Ac1點以下某一溫度，點以下某一溫度，點以下某一溫度，點以下某一溫度，保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。1 1 1 1.回火目的：回火目的：回火目的：回火目的：A.A.A.A.合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；B.B.B.B.
6、穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而 保證工件的尺寸、形狀不變；保證工件的尺寸、形狀不變；保證工件的尺寸、形狀不變；保證工件的尺寸、形狀不變；C.C.C.C.降低或消除淬火內應力，以降低或消除淬火內應力，以降低或消除淬火內應力，以降低或消除淬火內應力，以 減少工件的變形並防止開裂。減少工件的變形並防止開裂。減少工件的變形並防止開裂。減少工件的變形並防止開裂。鴻 准 熱 處 理 2 2 2 2.回火分類回火分類回火分類回火分類:A.A.A.A
7、.低溫回火：回火溫度在低溫回火：回火溫度在低溫回火：回火溫度在低溫回火：回火溫度在250250250250以下，回火后的組織為以下，回火后的組織為以下，回火后的組織為以下，回火后的組織為 回火馬氏體回火馬氏體回火馬氏體回火馬氏體+殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；B.B.B.B.中溫回火：回火溫度在中溫回火：回火溫度在中溫回火：回火溫度在中溫回火：回火溫度在350500350500350500350500，回火后組織為回火，回火后組織為回火，回火后組織為回火，回火后組織為回火 托氏體托氏體托氏體托氏體+殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；C.C.C.C.高溫回火：也稱
8、調質處理高溫回火：也稱調質處理高溫回火：也稱調質處理高溫回火：也稱調質處理淬火淬火淬火淬火+高溫回火高溫回火高溫回火高溫回火，回火溫度，回火溫度，回火溫度，回火溫度 在在在在500650500650500650500650，回火后組織為回火索氏體，回火后組織為回火索氏體，回火后組織為回火索氏體，回火后組織為回火索氏體+殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；殘餘奧氏體；此工藝也稱為調質處理即淬火高溫回火。此工藝也稱為調質處理即淬火高溫回火。此工藝也稱為調質處理即淬火高溫回火。此工藝也稱為調質處理即淬火高溫回火。鴻 准 熱 處 理 3 3 3 3、退火、退火、退火、退火:所謂退火，就是將金屬或合金加
9、熱到適當溫度，保溫一所謂退火，就是將金屬或合金加熱到適當溫度，保溫一所謂退火，就是將金屬或合金加熱到適當溫度，保溫一所謂退火，就是將金屬或合金加熱到適當溫度，保溫一 定時間，定時間，定時間，定時間，然後隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將然後隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將然後隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將然後隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將 鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。1 1 1 1.退火目的退火目的退火目的退火目的:A.A.A.A.降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形
10、降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形 加工加工加工加工;B.B.B.B.細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼的的的的 組織成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備組織成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備組織成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備組織成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備;C.C.C.C.消除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。消
11、除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。消除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。消除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。鴻 准 熱 處 理 2 2 2 2.退火方法退火方法退火方法退火方法:常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退 火、火、火、火、再結晶退火、擴散退火和等溫退火等幾種。再結晶退火、擴散退火和等溫退火等幾種。再結晶退火、擴散退火和等溫退火等幾種。再結晶退火、擴散退火和等溫退火等幾種。4 4 4 4、正火、正火、正火、正火:正火就是將鋼材或鋼件加熱到正火就是將鋼
12、材或鋼件加熱到正火就是將鋼材或鋼件加熱到正火就是將鋼材或鋼件加熱到Ac3Ac3Ac3Ac3或或或或AccmAccmAccmAccm上上上上3050305030503050，保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工保溫適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工 藝。藝。藝。藝。鴻 准 熱 處 理 正火目的正火目的正火目的正火目的:A.A.A.A.可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改善鋼的切削加可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改善鋼的切削加可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改善鋼的切削加可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改
13、善鋼的切削加 工性能工性能工性能工性能;B.B.B.B.細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力;C.C.C.C.對含對含對含對含C C C C量量量量0.4%0.4%0.4%0.4%的中、低碳鋼可用正火代替退火作預的中、低碳鋼可用正火代替退火作預的中、低碳鋼可用正火代替退火作預的中、低碳鋼可用正火代替退火作預 先熱處理先熱處理先熱處理先熱處理;D.D.D.D.含含含含C C C C量在量在量在量在0.40.7%0.40.7%0.40.7%0.40.7%的不太重要的工件可在正火狀態下的不太重要的工件可在正火
14、狀態下的不太重要的工件可在正火狀態下的不太重要的工件可在正火狀態下 使用。使用。使用。使用。鴻 准 熱 處 理5 5 5 5、深冷處理：、深冷處理：、深冷處理：、深冷處理：深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在以以以以下的介質中冷卻的熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過下的介質中冷卻的熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過下的介質中冷卻的熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過下的介質中冷卻的熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過程的繼續。程的繼續。程的繼續。程的繼續。深冷處理目的是為了最
15、大限度的減少殘余奧氏體深冷處理目的是為了最大限度的減少殘余奧氏體深冷處理目的是為了最大限度的減少殘余奧氏體深冷處理目的是為了最大限度的減少殘余奧氏體常常常常溫下不穩定組織，容易引起尺吋變吋等溫下不穩定組織，容易引起尺吋變吋等溫下不穩定組織，容易引起尺吋變吋等溫下不穩定組織，容易引起尺吋變吋等，以進一步提高，以進一步提高，以進一步提高，以進一步提高工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧 氏體的分氏體的分氏體的分氏體的分解而引起的變形，同時強度、硬度和解而引起的變形，同
16、時強度、硬度和解而引起的變形，同時強度、硬度和解而引起的變形，同時強度、硬度和 耐磨性都可得到不同程度的提高。耐磨性都可得到不同程度的提高。耐磨性都可得到不同程度的提高。耐磨性都可得到不同程度的提高。鴻 准 熱 處 理 鴻 准 熱 處 理 二、鋼加熱時的轉變 鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織。因此習慣上把鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織。因此習慣上把鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織。因此習慣上把鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織。因此習慣上把鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。
17、鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。1.1.1.1.奧氏體形成過程奧氏體形成過程奧氏體形成過程奧氏體形成過程:奧氏體晶核的形成奧氏體晶核的形成奧氏體晶核的形成奧氏體晶核的形成奧氏體晶核的長大奧氏體晶核的長大奧氏體晶核的長大奧氏體晶核的長大殘餘滲碳體的殘餘滲碳體的殘餘滲碳體的殘餘滲碳體的溶解溶解溶解溶解奧氏體成份的均勻化。奧氏體成份的均勻化。奧氏體成份的均勻化。奧氏體成份的均勻化。Fe3C Fe 圓珠光體向奧氏體轉變過程圓珠光體向奧氏體轉變過程圓珠光體向奧氏體轉變過程圓珠光體向奧氏體轉變過程 鴻 准 熱 處 理 2.2.2.2.奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度:鋼
18、加熱到相變點鋼加熱到相變點鋼加熱到相變點鋼加熱到相變點亞共析鋼為亞共析鋼為亞共析鋼為亞共析鋼為AcAcAcAc3 3 3 3，過共析鋼為，過共析鋼為，過共析鋼為，過共析鋼為AcAcAcAc1 1 1 1或或或或AcAcAcAccmcmcmcm以上某一溫度，並保溫一定時間所得到的奧氏體晶粒的大以上某一溫度，並保溫一定時間所得到的奧氏體晶粒的大以上某一溫度，並保溫一定時間所得到的奧氏體晶粒的大以上某一溫度，並保溫一定時間所得到的奧氏體晶粒的大小，用小，用小，用小，用“晶粒度這個尺度來衡量。晶粒度這個尺度來衡量。晶粒度這個尺度來衡量。晶粒度這個尺度來衡量。A.A.A.A.實際晶粒度實際晶粒度實際晶粒
19、度實際晶粒度 鋼加熱到臨界點以上，奧氏體形成剛剛結束時的晶粒是非鋼加熱到臨界點以上，奧氏體形成剛剛結束時的晶粒是非鋼加熱到臨界點以上，奧氏體形成剛剛結束時的晶粒是非鋼加熱到臨界點以上，奧氏體形成剛剛結束時的晶粒是非常細小的常細小的常細小的常細小的一般稱此為起始晶粒度一般稱此為起始晶粒度一般稱此為起始晶粒度一般稱此為起始晶粒度，但是隨著加熱溫度升，但是隨著加熱溫度升，但是隨著加熱溫度升，但是隨著加熱溫度升高或時間延長就會出現晶粒長大現象。所謂實際晶粒度就是高或時間延長就會出現晶粒長大現象。所謂實際晶粒度就是高或時間延長就會出現晶粒長大現象。所謂實際晶粒度就是高或時間延長就會出現晶粒長大現象。所謂
20、實際晶粒度就是指在具體加熱溫度下所得到的奧氏體晶粒的大小指在具體加熱溫度下所得到的奧氏體晶粒的大小指在具體加熱溫度下所得到的奧氏體晶粒的大小指在具體加熱溫度下所得到的奧氏體晶粒的大小。鴻 准 熱 處 理 B.B.B.B.本質晶粒度本質晶粒度本質晶粒度本質晶粒度 它是表示在一定的溫度範圍內它是表示在一定的溫度範圍內它是表示在一定的溫度範圍內它是表示在一定的溫度範圍內即即即即930930930930以下以下以下以下保溫一保溫一保溫一保溫一定的時間定的時間定的時間定的時間即即即即38383838小時小時小時小時，奧氏體晶粒長大的傾向。，奧氏體晶粒長大的傾向。，奧氏體晶粒長大的傾向。，奧氏體晶粒長大的
21、傾向。本質本質本質本質晶粒度是鋼的熱處理工藝性能的一個重要指標。對本質細晶粒度是鋼的熱處理工藝性能的一個重要指標。對本質細晶粒度是鋼的熱處理工藝性能的一個重要指標。對本質細晶粒度是鋼的熱處理工藝性能的一個重要指標。對本質細晶粒鋼來說，晶粒不易因溫度過高而長大，所以淬火加熱晶粒鋼來說，晶粒不易因溫度過高而長大，所以淬火加熱晶粒鋼來說，晶粒不易因溫度過高而長大，所以淬火加熱晶粒鋼來說，晶粒不易因溫度過高而長大，所以淬火加熱溫度較寬，滲碳件滲碳后可直接淬火。而本質粗晶粒鋼，溫度較寬，滲碳件滲碳后可直接淬火。而本質粗晶粒鋼，溫度較寬，滲碳件滲碳后可直接淬火。而本質粗晶粒鋼，溫度較寬，滲碳件滲碳后可直接
22、淬火。而本質粗晶粒鋼，則必須很好控制加熱溫度，防止因過熱而引起奧氏體晶粒則必須很好控制加熱溫度，防止因過熱而引起奧氏體晶粒則必須很好控制加熱溫度，防止因過熱而引起奧氏體晶粒則必須很好控制加熱溫度，防止因過熱而引起奧氏體晶粒粗化，使鋼性能變坏。粗化，使鋼性能變坏。粗化，使鋼性能變坏。粗化，使鋼性能變坏。鴻 准 熱 處 理 1 級級 2 級級 3 級級 4 級級合金工具鋼淬火晶粒度合金工具鋼淬火晶粒度合金工具鋼淬火晶粒度合金工具鋼淬火晶粒度 鴻 准 熱 處 理 5 級級 7 級級 6 級級 8 級級 鴻 准 熱 處 理 三、鋼冷卻時的轉變 鴻 准 熱 處 理 鋼冷卻時在不同等溫溫度轉變產物鋼冷卻時
23、在不同等溫溫度轉變產物鋼冷卻時在不同等溫溫度轉變產物鋼冷卻時在不同等溫溫度轉變產物 鴻 准 熱 處 理 四、熱處理加工缺陷1.1.1.1.氧化與脫碳氧化與脫碳氧化與脫碳氧化與脫碳:所謂氧化，就是鋼外表的鐵被氧或某些氧化物所氧化而在所謂氧化，就是鋼外表的鐵被氧或某些氧化物所氧化而在所謂氧化，就是鋼外表的鐵被氧或某些氧化物所氧化而在所謂氧化，就是鋼外表的鐵被氧或某些氧化物所氧化而在 表層形成氧化鐵皮。而脫碳則是鋼外表的碳被氧化物奪去，表層形成氧化鐵皮。而脫碳則是鋼外表的碳被氧化物奪去，表層形成氧化鐵皮。而脫碳則是鋼外表的碳被氧化物奪去，表層形成氧化鐵皮。而脫碳則是鋼外表的碳被氧化物奪去，從而使此層
24、的含碳量降低。從而使此層的含碳量降低。從而使此層的含碳量降低。從而使此層的含碳量降低。2.2.2.2.過熱與過燒過熱與過燒過熱與過燒過熱與過燒:由於加熱溫度過高或高溫下加熱時間過長由於加熱溫度過高或高溫下加熱時間過長由於加熱溫度過高或高溫下加熱時間過長由於加熱溫度過高或高溫下加熱時間過長,引起晶粒粗化引起晶粒粗化引起晶粒粗化引起晶粒粗化 的現象的現象的現象的現象,稱為過熱。稱為過熱。稱為過熱。稱為過熱。如果加熱溫度遠遠超過了正常的如果加熱溫度遠遠超過了正常的如果加熱溫度遠遠超過了正常的如果加熱溫度遠遠超過了正常的加加加加 熱溫度熱溫度熱溫度熱溫度,以致沿晶界出現熔化和氧化的現象以致沿晶界出現熔
25、化和氧化的現象以致沿晶界出現熔化和氧化的現象以致沿晶界出現熔化和氧化的現象,叫做過燒。叫做過燒。叫做過燒。叫做過燒。鴻 准 熱 處 理 SLDSLDSLDSLD鋼的過熱組織鋼的過熱組織鋼的過熱組織鋼的過熱組織500500500500 SLDSLDSLDSLD鋼的嚴重過燒組織鋼的嚴重過燒組織鋼的嚴重過燒組織鋼的嚴重過燒組織500500500500 鴻 准 熱 處 理 3.3.3.3.硬度缺乏硬度缺乏硬度缺乏硬度缺乏:A.A.A.A.原材料中出現組織缺陷原材料中出現組織缺陷原材料中出現組織缺陷原材料中出現組織缺陷:如碳工鋼中出現石墨碳如碳工鋼中出現石墨碳如碳工鋼中出現石墨碳如碳工鋼中出現石墨碳;B
26、.B.B.B.加熱溫度低加熱溫度低加熱溫度低加熱溫度低,或保溫時間缺乏或保溫時間缺乏或保溫時間缺乏或保溫時間缺乏;C.C.C.C.冷卻速度不夠，不能形成足夠數量馬氏体冷卻速度不夠，不能形成足夠數量馬氏体冷卻速度不夠，不能形成足夠數量馬氏体冷卻速度不夠，不能形成足夠數量馬氏体;D.D.D.D.加熱時的外表脫碳加熱時的外表脫碳加熱時的外表脫碳加熱時的外表脫碳;E.E.E.E.回火時溫度過高。回火時溫度過高。回火時溫度過高。回火時溫度過高。4.4.4.4.變形與開裂變形與開裂變形與開裂變形與開裂:1 1 1 1.變形變形變形變形:A.A.A.A.尺寸變化尺寸變化尺寸變化尺寸變化;B.;B.;B.;B
27、.形狀變化形狀變化形狀變化形狀變化;鴻 准 熱 處 理 鴻 准 熱 處 理 2 2 2 2.裂紋裂紋裂紋裂紋:縱向裂紋縱向裂紋縱向裂紋縱向裂紋:大多產生於全部淬透的工件上，裂紋較平直且較大多產生於全部淬透的工件上，裂紋較平直且較大多產生於全部淬透的工件上，裂紋較平直且較大多產生於全部淬透的工件上，裂紋較平直且較深，產生的原因是：后期冷卻過快、組織應力過大；材料深，產生的原因是：后期冷卻過快、組織應力過大；材料深，產生的原因是：后期冷卻過快、組織應力過大；材料深，產生的原因是：后期冷卻過快、組織應力過大；材料中原有的裂紋、大塊非金屬夾雜物、嚴重的碳化物帶狀偏中原有的裂紋、大塊非金屬夾雜物、嚴重的
28、碳化物帶狀偏中原有的裂紋、大塊非金屬夾雜物、嚴重的碳化物帶狀偏中原有的裂紋、大塊非金屬夾雜物、嚴重的碳化物帶狀偏析等缺陷。析等缺陷。析等缺陷。析等缺陷。橫向裂紋橫向裂紋橫向裂紋橫向裂紋:這類裂紋往往出現在末淬透的截面較大的高、這類裂紋往往出現在末淬透的截面較大的高、這類裂紋往往出現在末淬透的截面較大的高、這類裂紋往往出現在末淬透的截面較大的高、中碳鋼柱狀零件上，以及工件的尖角、凹槽或銷孔處。橫中碳鋼柱狀零件上，以及工件的尖角、凹槽或銷孔處。橫中碳鋼柱狀零件上，以及工件的尖角、凹槽或銷孔處。橫中碳鋼柱狀零件上，以及工件的尖角、凹槽或銷孔處。橫向裂紋一般呈弧形，裂紋較深，常出現在工件端部，有時向裂
29、紋一般呈弧形，裂紋較深，常出現在工件端部，有時向裂紋一般呈弧形，裂紋較深，常出現在工件端部，有時向裂紋一般呈弧形，裂紋較深，常出現在工件端部，有時會導致斷裂。會導致斷裂。會導致斷裂。會導致斷裂。鴻 准 熱 處 理网狀裂紋网狀裂紋网狀裂紋网狀裂紋 :网狀裂紋是較淺的，呈任意方向的、互相聯結网狀裂紋是較淺的，呈任意方向的、互相聯結网狀裂紋是較淺的，呈任意方向的、互相聯結网狀裂紋是較淺的，呈任意方向的、互相聯結成網狀的外表裂紋。與工件的外形無關。這種裂紋是屡次成網狀的外表裂紋。與工件的外形無關。這種裂紋是屡次成網狀的外表裂紋。與工件的外形無關。這種裂紋是屡次成網狀的外表裂紋。與工件的外形無關。這種裂
30、紋是屡次加熱導致工件外表脫碳引起的，常在返修工件上產生。加熱導致工件外表脫碳引起的，常在返修工件上產生。加熱導致工件外表脫碳引起的，常在返修工件上產生。加熱導致工件外表脫碳引起的，常在返修工件上產生。應力集中裂紋應力集中裂紋應力集中裂紋應力集中裂紋:這類裂紋發生在工件的應力集中部位，如這類裂紋發生在工件的應力集中部位，如這類裂紋發生在工件的應力集中部位，如這類裂紋發生在工件的應力集中部位，如凹角、切口、過深的凹槽、切削刀痕、尺寸相差懸殊的截凹角、切口、過深的凹槽、切削刀痕、尺寸相差懸殊的截凹角、切口、過深的凹槽、切削刀痕、尺寸相差懸殊的截凹角、切口、過深的凹槽、切削刀痕、尺寸相差懸殊的截面交界
31、處等。面交界處等。面交界處等。面交界處等。淬火過熱裂紋淬火過熱裂紋:是由於淬火加熱溫度過高引起的。是由於淬火加熱溫度過高引起的。鴻 准 熱 處 理 五、常用熱處理材料 鴻 准 熱 處 理 鴻 准 熱 處 理第三篇 熱處理設備介紹篇 鴻 准 熱 處 理 真空熱處理技術具有無氧化、無脫碳、脫脂、外表質量好、變形微真空熱處理技術具有無氧化、無脫碳、脫脂、外表質量好、變形微 小、小、熱處理零件綜合力學性能優異、使用壽命長、無污染、無公害、自熱處理零件綜合力學性能優異、使用壽命長、無污染、無公害、自動化動化 程度高等一系列突出優點。真空淬火的工件具有良好的外表狀態和程度高等一系列突出優點。真空淬火的工件
32、具有良好的外表狀態和較高較高 的力學性能的力學性能,同時其壽命也比常規工藝處理的工件壽命長。同時其壽命也比常規工藝處理的工件壽命長。真 空 爐 鴻 准 熱 處 理 真真真真 空空空空 爐爐爐爐 結結結結 構構構構 示示示示 意意意意 圖圖圖圖 鴻 准 熱 處 理 真真真真 空空空空 爐爐爐爐 性性性性 能能能能 指指指指 標標標標 鴻 准 熱 處 理台台 車車 爐爐 台台台台 車車車車 爐爐爐爐 性性性性 能能能能 指指指指 標標標標 鴻 准 熱 處 理井井 式式 爐爐 井井井井 式式式式 爐爐爐爐 性性性性 能能能能 指指指指 標標標標 鴻 准 熱 處 理高溫箱式爐主要用於高合金鋼的模具、刀
33、具及其它機械零件高溫箱式爐主要用於高合金鋼的模具、刀具及其它機械零件高溫箱式爐主要用於高合金鋼的模具、刀具及其它機械零件高溫箱式爐主要用於高合金鋼的模具、刀具及其它機械零件的淬火，其最高使用溫度為的淬火，其最高使用溫度為的淬火，其最高使用溫度為的淬火，其最高使用溫度為1300130013001300，傳導方式主要靠輻射傳，傳導方式主要靠輻射傳，傳導方式主要靠輻射傳，傳導方式主要靠輻射傳熱。熱。熱。熱。箱箱 式式 爐爐 鴻 准 熱 處 理適用範圍適用範圍:精密零件精密零件-80-80-190-190之深冷處理之深冷處理。深深深深 冷冷冷冷 處處處處 理理理理 設設設設 備備備備 鴻 准 熱 處
34、理 硬硬 度度 檢檢 測測 設設 備備 鴻 准 熱 處 理 洛洛 氏氏 硬硬 度度 計計 HT-1000HT-1000型里氏硬度計型里氏硬度計 SH-6ASH-6A型超音波硬度計型超音波硬度計 鴻 准 熱 處 理外表、化學及強化熱處理篇第四篇 鴻 准 熱 處 理 一、表面熱處理 外表淬火外表淬火外表淬火外表淬火是指被處理工件在外表有限深度範圍內加熱至是指被處理工件在外表有限深度範圍內加熱至是指被處理工件在外表有限深度範圍內加熱至是指被處理工件在外表有限深度範圍內加熱至相變點以上，然后迅速冷卻，在工件外表一定深度範圍內達相變點以上，然后迅速冷卻，在工件外表一定深度範圍內達相變點以上，然后迅速冷卻
35、，在工件外表一定深度範圍內達相變點以上，然后迅速冷卻，在工件外表一定深度範圍內達到淬火目的的熱處理工藝到淬火目的的熱處理工藝到淬火目的的熱處理工藝到淬火目的的熱處理工藝。1.1.1.1.外表淬火的目的外表淬火的目的外表淬火的目的外表淬火的目的 在工件一定深度範圍內獲得馬氏體組織，而其心部仍保在工件一定深度範圍內獲得馬氏體組織，而其心部仍保在工件一定深度範圍內獲得馬氏體組織，而其心部仍保在工件一定深度範圍內獲得馬氏體組織，而其心部仍保 持著外表火前的組織狀態，以獲得外表層硬而耐磨，心部又持著外表火前的組織狀態，以獲得外表層硬而耐磨，心部又持著外表火前的組織狀態，以獲得外表層硬而耐磨，心部又持著外
36、表火前的組織狀態，以獲得外表層硬而耐磨，心部又 有足夠塑性、韌性的工件。有足夠塑性、韌性的工件。有足夠塑性、韌性的工件。有足夠塑性、韌性的工件。2.2.2.2.外表淬火的應用外表淬火的應用外表淬火的應用外表淬火的應用:感應加熱外表淬火與火焰淬火。廣泛應用於中碳調質鋼感應加熱外表淬火與火焰淬火。廣泛應用於中碳調質鋼感應加熱外表淬火與火焰淬火。廣泛應用於中碳調質鋼感應加熱外表淬火與火焰淬火。廣泛應用於中碳調質鋼 或球墨鑄鐵機器零件。或球墨鑄鐵機器零件。或球墨鑄鐵機器零件。或球墨鑄鐵機器零件。鴻 准 熱 處 理 化學熱處理化學熱處理化學熱處理化學熱處理就是將金屬制件放在一定的化學介質中，使就是將金屬
37、制件放在一定的化學介質中，使就是將金屬制件放在一定的化學介質中，使就是將金屬制件放在一定的化學介質中，使其外表與介質相互作用，吸收某些化學元素的元子其外表與介質相互作用，吸收某些化學元素的元子其外表與介質相互作用，吸收某些化學元素的元子其外表與介質相互作用，吸收某些化學元素的元子或离子或离子或离子或离子並通過加熱，使該原子自外表向內部擴散的過程。並通過加熱，使該原子自外表向內部擴散的過程。並通過加熱，使該原子自外表向內部擴散的過程。並通過加熱，使該原子自外表向內部擴散的過程。1.1.1.1.化學熱處理目的化學熱處理目的化學熱處理目的化學熱處理目的:通過改變金屬外表的化學成分及熱處理的方法獲得單
38、一通過改變金屬外表的化學成分及熱處理的方法獲得單一通過改變金屬外表的化學成分及熱處理的方法獲得單一通過改變金屬外表的化學成分及熱處理的方法獲得單一材料難以獲得的性能。材料難以獲得的性能。材料難以獲得的性能。材料難以獲得的性能。2.2.2.2.化學熱處理方法及適用範圍化學熱處理方法及適用範圍化學熱處理方法及適用範圍化學熱處理方法及適用範圍:二、化學熱處理 鴻 准 熱 處 理 鴻 准 熱 處 理 鴻 准 熱 處 理 三、QPQ鹽浴復合處理 “QPQQPQQPQQPQ為英文為英文為英文為英文Quench-Polish-PuenchQuench-Polish-PuenchQuench-Polish-P
39、uenchQuench-Polish-Puench的字頭縮寫，其的字頭縮寫，其的字頭縮寫，其的字頭縮寫，其加工方式是將原料中完全不含氰化物的鹽浴配方，并增加加工方式是將原料中完全不含氰化物的鹽浴配方，并增加加工方式是將原料中完全不含氰化物的鹽浴配方，并增加加工方式是將原料中完全不含氰化物的鹽浴配方，并增加了一道可以徹底分解殘余氰根的氧化工序，這樣就形成了了一道可以徹底分解殘余氰根的氧化工序，這樣就形成了了一道可以徹底分解殘余氰根的氧化工序，這樣就形成了了一道可以徹底分解殘余氰根的氧化工序，這樣就形成了新的無公害的鹽浴复合處理技術。其加工工序為新的無公害的鹽浴复合處理技術。其加工工序為新的無公害
40、的鹽浴复合處理技術。其加工工序為新的無公害的鹽浴复合處理技術。其加工工序為:淬火淬火淬火淬火快冷快冷快冷快冷-拋光拋光拋光拋光-淬火淬火淬火淬火快冷快冷快冷快冷。鴻 准 熱 處 理 QPQQPQQPQQPQ鹽浴處理特點鹽浴處理特點鹽浴處理特點鹽浴處理特點:1.1.1.1.良好的抗腐蝕性良好的抗腐蝕性良好的抗腐蝕性良好的抗腐蝕性 ;2.2.2.2.良好的耐磨性與耐疲勞性良好的耐磨性與耐疲勞性良好的耐磨性與耐疲勞性良好的耐磨性與耐疲勞性;3.3.3.3.极小的變形量极小的變形量极小的變形量极小的變形量;4.4.4.4.大幅度節能，無公害。大幅度節能，無公害。大幅度節能，無公害。大幅度節能，無公害。
41、適用範圍適用範圍適用範圍適用範圍 適用於各種結構鋼、工具鋼、耐熱不銹鋼、純鐵、鑄適用於各種結構鋼、工具鋼、耐熱不銹鋼、純鐵、鑄適用於各種結構鋼、工具鋼、耐熱不銹鋼、純鐵、鑄適用於各種結構鋼、工具鋼、耐熱不銹鋼、純鐵、鑄 鐵用各種鐵基粉末冶金件。鐵用各種鐵基粉末冶金件。鐵用各種鐵基粉末冶金件。鐵用各種鐵基粉末冶金件。鴻 准 熱 處 理 三、外表強化技術 “氣相沉積氣相沉積氣相沉積氣相沉積是一種利用氣態物質是一種利用氣態物質是一種利用氣態物質是一種利用氣態物質氣相氣相氣相氣相中發生中發生中發生中發生的某些物理、化學過程，在模具外表形成具有某些特殊性的某些物理、化學過程，在模具外表形成具有某些特殊性
42、的某些物理、化學過程，在模具外表形成具有某些特殊性的某些物理、化學過程，在模具外表形成具有某些特殊性能的金屬或化合物涂層的技術。根據涂層形成過程，氣相能的金屬或化合物涂層的技術。根據涂層形成過程，氣相能的金屬或化合物涂層的技術。根據涂層形成過程，氣相能的金屬或化合物涂層的技術。根據涂層形成過程，氣相沉積可分為沉積可分為沉積可分為沉積可分為:.化學氣相沉積化學氣相沉積化學氣相沉積化學氣相沉積 .物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積 .等離子體氣相沉積等離子體氣相沉積等離子體氣相沉積等離子體氣相沉積 鴻 准 熱 處 理 一、化學氣相沉積原理一、化學氣相沉積原理一、化學氣相沉積原理一、化
43、學氣相沉積原理:化學氣相沉積簡稱化學氣相沉積簡稱化學氣相沉積簡稱化學氣相沉積簡稱CVDCVDCVDCVD。其特點是通過發生反應的混。其特點是通過發生反應的混。其特點是通過發生反應的混。其特點是通過發生反應的混合氣體在模具外表發生化學反應，使模具外表生成一層薄合氣體在模具外表發生化學反應，使模具外表生成一層薄合氣體在模具外表發生化學反應，使模具外表生成一層薄合氣體在模具外表發生化學反應，使模具外表生成一層薄的固相沉積物層。目前應用較普通的氣相沉積是的固相沉積物層。目前應用較普通的氣相沉積是的固相沉積物層。目前應用較普通的氣相沉積是的固相沉積物層。目前應用較普通的氣相沉積是TiCTiCTiCTiC
44、，基，基，基，基本原理是將工件加熱到本原理是將工件加熱到本原理是將工件加熱到本原理是將工件加熱到900-1200900-1200900-1200900-1200範圍內，使四氯化鈦和範圍內，使四氯化鈦和範圍內，使四氯化鈦和範圍內，使四氯化鈦和材料中的碳在材料外表進行化學反應，經過一定時間即生材料中的碳在材料外表進行化學反應，經過一定時間即生材料中的碳在材料外表進行化學反應，經過一定時間即生材料中的碳在材料外表進行化學反應，經過一定時間即生成一層成一層成一層成一層TiCTiCTiCTiC鍍層。鍍層。鍍層。鍍層。化學氣相沉積化學氣相沉積化學氣相沉積化學氣相沉積 鴻 准 熱 處 理 二、化學氣相沉積性
45、能特點二、化學氣相沉積性能特點二、化學氣相沉積性能特點二、化學氣相沉積性能特點:硬度相當高，可達硬度相當高，可達硬度相當高，可達硬度相當高，可達3000HV3000HV3000HV3000HV，耐磨性极好，而且摩擦因，耐磨性极好，而且摩擦因，耐磨性极好，而且摩擦因，耐磨性极好，而且摩擦因數小，具有很好的減摩性和抗咬合性。數小，具有很好的減摩性和抗咬合性。數小，具有很好的減摩性和抗咬合性。數小，具有很好的減摩性和抗咬合性。同時，對各類高速鋼製作的冷作模具，同時，對各類高速鋼製作的冷作模具，同時，對各類高速鋼製作的冷作模具，同時，對各類高速鋼製作的冷作模具，TiCTiCTiCTiC氣相沉積后，氣相
46、沉積后，氣相沉積后，氣相沉積后，其使用壽命可提高其使用壽命可提高其使用壽命可提高其使用壽命可提高6-106-106-106-10倍。而對於倍。而對於倍。而對於倍。而對於Cr12MoVCr12MoVCr12MoVCr12MoV鋼落料模、拉鋼落料模、拉鋼落料模、拉鋼落料模、拉深模、彎曲模、衝孔模等進行氣相沉積深模、彎曲模、衝孔模等進行氣相沉積深模、彎曲模、衝孔模等進行氣相沉積深模、彎曲模、衝孔模等進行氣相沉積TiCTiCTiCTiC后，模具壽命后，模具壽命后，模具壽命后，模具壽命也比常規處理提高也比常規處理提高也比常規處理提高也比常規處理提高3 3 3 3倍以上。倍以上。倍以上。倍以上。鴻 准 熱
47、 處 理返回返回返回返回 “物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積簡稱簡稱簡稱簡稱PVDPVDPVDPVD，可分為真空蒸鍍、離子，可分為真空蒸鍍、離子，可分為真空蒸鍍、離子，可分為真空蒸鍍、離子鍍、濺射鍍等。主體裝置是真空室，內裝工件吊架及蒸發鍍、濺射鍍等。主體裝置是真空室，內裝工件吊架及蒸發鍍、濺射鍍等。主體裝置是真空室，內裝工件吊架及蒸發鍍、濺射鍍等。主體裝置是真空室，內裝工件吊架及蒸發源，蒸發源是能使鍍層材料蒸發的加熱體，其中濺射鍍可源，蒸發源是能使鍍層材料蒸發的加熱體，其中濺射鍍可源，蒸發源是能使鍍層材料蒸發的加熱體，其中濺射鍍可源，蒸發源是能使鍍層材料蒸發的加熱體，其中濺射
48、鍍可以直接用碳化合物、氮化物等做靶材，在工件外表形成耐以直接用碳化合物、氮化物等做靶材，在工件外表形成耐以直接用碳化合物、氮化物等做靶材，在工件外表形成耐以直接用碳化合物、氮化物等做靶材，在工件外表形成耐磨性极高的化合物鍍層。磨性极高的化合物鍍層。磨性极高的化合物鍍層。磨性极高的化合物鍍層。其優點是溫度低、變形小，用其優點是溫度低、變形小，用其優點是溫度低、變形小，用其優點是溫度低、變形小，用PVDPVDPVDPVD法提高冷作模具，法提高冷作模具，法提高冷作模具，法提高冷作模具，尤其是要求精度較高的冷作模具壽命最為適宜。尤其是要求精度較高的冷作模具壽命最為適宜。尤其是要求精度較高的冷作模具壽命
49、最為適宜。尤其是要求精度較高的冷作模具壽命最為適宜。物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積物理氣相沉積 n n9 9、静夜四无邻，荒居旧业贫。、静夜四无邻，荒居旧业贫。、静夜四无邻，荒居旧业贫。、静夜四无邻，荒居旧业贫。4 4月月月月-23-234 4月月月月-23-23Tuesday,April 18,2023Tuesday,April 18,2023n n1010、雨中黄叶树，灯下白头人。、雨中黄叶树，灯下白头人。、雨中黄叶树，灯下白头人。、雨中黄叶树，灯下白头人。09:26:3809:26:3809:26:3809:26:3809:2609:264/18/2023 9:26:38 AM4/
50、18/2023 9:26:38 AMn n1111、以我独沈久，愧君相见频。、以我独沈久，愧君相见频。、以我独沈久，愧君相见频。、以我独沈久，愧君相见频。4 4月月月月-23-2309:26:3809:26:3809:2609:26Apr-23Apr-2318-Apr-2318-Apr-23n n1212、故人江海别，几度隔山川。、故人江海别，几度隔山川。、故人江海别，几度隔山川。、故人江海别，几度隔山川。09:26:3809:26:3809:26:3809:26:3809:2609:26Tuesday,April 18,2023Tuesday,April 18,2023n n1313、乍见翻