钢的普通热处理

退火

将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为炉冷）的热处理工艺叫做退火。

刚的退火有：完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火。

1. 完全退火
   又称重结晶退火，把刚加热至A_{c3}以上20℃~30℃，保温后缓慢冷却（炉冷或沙冷），以获得接近平衡组织的热处理工艺。
   通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化。
   目的：

   • 通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化。
   • 使中碳以上的钢得到接近平衡状态的组织，降低硬度，改善切削加工性能。
   • 消除内应力。

2. 等温退火

   将钢件加热到高于A_{c3}（或A_{c1}）的温度，保温后，较快地冷却到珠光体区的某一温度保温，较快地冷却到珠光体区的某一温度保温，奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。

   与完全退火相同，能获得均匀的组织，对于奥氏体较稳定的合金钢，可缩短退火时间。

3. 球化退火

   使钢中的碳化物球化的热处理工艺。主要用于共析钢和过共析刚。球化退火的加热温度略高于A_{c1}。

   球化退火需要较长的时保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。保温后炉冷。

   目的：

   1. 使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化，降低硬度，改善切削加工性能。
   2. 为以后的淬火做准备。

4. 扩散退火

   把钢锭、铸件或锻坯加热到固相线以下100℃~200℃的温度，长时间保温（10h~15h），并进行缓慢冷却的热处理工艺，称为扩散退火或均匀化退火。

   目的：

   • 减少钢锭、铸件、锻坯的化学成分和组织的不均匀性。
   • 扩散退火后钢的晶粒很粗大，要再进行完全退火或正火处理。

5. 去应力退火

   将钢件加热到低于A_{c1}的某一温度（一般为500℃~650℃），保温后炉冷，以消除内应力的低温退火。

   目的：

   • 消除铸造、锻造、焊接和机加工、冷变形等加工在工件中造成的残余内应力。
   • 不引起组织变化。

正火

钢加热到A_{C3}（亚共析钢）、A_{c1}（共析钢）、A_{ccm}（对于过共析钢）以上30℃~50℃，保温后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理。

作用：

1. 作为最终热处理
   细化晶粒，组织均匀，减少亚共析钢中铁素体含量，珠光体含量增多并细化，提高钢的强度、硬度和韧性。用于不重要的零件。
2. 作为预先热处理
   合金结构钢在淬火前进行正火，消除魏氏组织和带状组织，均匀、细化组织。
   对于过共析钢可减少二次渗碳体量，不形成连续网状，为球化退火作组织准备。
3. 改善切削加工性能
   适当提高低碳钢的硬度，改善切削加工性能。

淬火

将钢加热到相变温度以上（参考正火），保温一定时间后快速冷却获得马氏体的热处理工艺称为淬火。

常用的冷却介质是水和油。

为了减少零件淬火时的变形，可用盐溶作冷却介质。

钢的淬透性

钢淬火时形成马氏体的能力叫做钢的淬透性。用末端淬火法测定。

共析钢的临界冷速推销，淬透性最好。

除钴以外合金钢淬透性提高。

奥氏体温度越高淬透性好。

碳中未融入奥氏体中的碳化物、氮化物及其他非金属夹杂物，降低淬透性。

钢的淬透性主要决定于钢中合金元素的种类和含量。

回火

钢件淬火后，为了消除内应力并获得所要求的组织和性能，将其加热到A_{c1}以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

1. 低温回火
   亚共析钢淬火、低温回火后组织：回火马氏体（回火M）
   过共析钢淬火、低温回火后组织：回火马氏体+碳化物+残余奥氏体
   目的：降低淬火应力，提高工件韧性，保证淬火后的高硬度（58HRC~64HRC）和高耐磨性。
   应用：锉刀、锯条等工具。
2. 中温回火
   组织：回火屈氏体（回火T）
   铁素体基体与弥漫分布的细粒状渗碳体的混合组织。
   铁素体仍保留马氏体的形态，碳化物比回火马氏体中的碳化物粗。
   回火T具有高的弹性极限和娶妇强度、一定的韧性。
   硬度一般为35HRC~45HRC。
   应用：弹簧。
3. 高温回火
   组织：回火索氏体（回火S）
   粒状渗碳体和铁素体基体的混合组织。
   回火索氏体综合力学性能最好。
   强度、塑性和韧性都比较好。
   硬度一般为25HRC~35HRC。
   淬火+高温回火称为调质处理。
   应用：螺栓、连杆。