熱處理工藝是提高鋼鐵材質性能質量的主要處理方法,也是金屬常見的一種提高性能方式。在選擇這種方式時,可以根據不同材質的要求,提高性能的要求,選擇最為合適的熱處理工藝方法,這樣對金屬材質提高性能的效果起到事半功倍的作用。而對于鋼鐵整體熱處理工藝體系來說,主要有以下幾方面。
1、退火:指金屬材料加熱到適當的溫度,保持一定的時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有:再結晶退火、去應力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。
2、正火:指將鋼材或鋼件加熱到或(鋼的上臨界點溫度)以上,30~50℃保持適當時間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準備等。
3、淬火:指將鋼件加熱到Ac3 或Ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一定的時間,然后以適當的冷卻速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱處理作好組織準備等。
4、回火:指鋼件經淬硬后,再加熱到以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韌性等。
5、調質:指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用于調質處理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳結構鋼和中碳合金結構鋼。
6、滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。