金属热处理有哪些工艺？

发布时间：2024-08-24 17:00编辑：冶金属归类：金属资讯

一、金属热处理有哪些工艺？

金属热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其围观金相机构从而改变整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火（Annealing）：退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，或者是使前道工序产生的内部应力得以释放，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。以45号钢为例，退火后的金相为奥氏体，退火后变得太软，一般45钢都不做退火处理。专业解释：将亚共析钢工件加热至AC3（加热时铁素体转变成奥氏体的终了温度）以上20-40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在沙中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

正火（Normalization）：正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。以45号正火后金相为奥氏体+珠光体。专业解释：将钢材或钢件加热到临界点AC3（对于亚共析钢）或Accm（加热时二次渗碳体溶入奥氏体的终了温度，对于过共析钢）以上30℃—50℃，保温适当时间后，在自由流动的空气中均匀冷却的热处理工艺为正火. 正火后生成亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+Fe3CⅡ正火与完全退火的主要差别在于冷却速度快些，目的是让钢组织正常化，亦称常化处理。

淬火（Quenching）：淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。后钢件变硬，但同时变脆。以45号钢为例，很少单单淬火，因为它难得到想要的硬度。专业解释：将钢奥氏体化后的钢件以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。

回火（Tempering） ：回火是为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。专业解释：将经过淬火的工件加热到临界点AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

二、金属热处理原理与工艺？

金属热处理的原理：金属或合金在固态下于一定介质中加热到一定时间，以一定速度冷却下来的一种综合工艺。

金属热处理作用：

　　1、显著提高材料的力学性能，延长金属的使用寿命。

　　2、能消除铸，锻，韩等加工工艺造成的各种不足。

　　3、改善金属的加工性能。

　　4、使金属加工表面具有抗磨损，耐腐蚀等特殊化学物理功能

　　5、消除毛胚种缺陷，改善其工艺性能

金属热处理的条件：

　　1、固态相变

　　2、加热时溶解度显著变化的合金。

钢在加热时的转变；奥氏体的性能：顺磁性；比容最小；塑性好；线膨胀系数较大；奥氏体的形成：1）、奥氏体晶核的形成。2）、奥氏体晶核的长大。3）、残余渗碳体的溶解。

　　　4、奥氏体均匀化影响奥氏体转变的因素：1）、加热温度；2）、化学成分的影响；3）、原始组织的影响

　　　奥氏体晶粒度及影响因素

　　　晶粒度：1初始晶粒度2实际晶粒度 3本质晶粒度

　　　影响因素：1加热温度和保温时间2加热速度 3成分

金属热处理工艺

　　1、普通热处理

　　a.退火；b.正火；c.淬火；d.回火。

　　2、表面热处理

　　a.表面淬火。b.激光淬火等

　　3、化学热处理

　　　渗C，渗N，C/N共渗等

三、金属硫化处理，是怎样的工艺？

(一)热出理表面处理方法一、退火: 加热到相变温度以上，保温一定的时间，然后慢慢冷却目的： 1.消除在前一工序（锻造、冷压等）中产生的内应力 2.降低硬度，改善加工性能， 3.增加塑性和韧性 4.使材料的成分或组织均匀，为以后的热处理做准备二、正火加热到相变温度以上，保温一定时间，再在空气中冷却目的： 1.细化晶粒 2.与退火后相比，强度略有增高，并能改善低碳钢的能力适用范围：用于各种钢与铸件三、淬火加热到相变温度以上，保温一定的时间，再在冷却剂（水、油或盐水）中急速的冷却目的： 1．提高硬度及强度 2.提高耐磨性适用范围：淬火后钢件必须回火四、回火经淬火后在加热到相变温度以下的某一温度，在该温度停留一定时间，然后在水、油或空气中冷却目的： 1.消除淬火时产生的内应力 2.增加韧性，降低硬度适用范围：高碳钢制的工具、量具、刃具，用低温回火；弹簧中用中温(350~500)0C回火五、调质淬火后再进行高温回火称为“调质” 目的： 1.可以完全消除内应力，并获得较高的综合力学性能适用范围：用于重要的轴、齿轮以及丝杆等零件六、表面淬火用火焰或感应加热，将零件表面迅速加热至相变温度以上，急速冷却目的： 1.使零件表面获得高硬度，而心部保持一定韧性，使零件既耐磨又能承受冲击适用范围：用于重要的齿轮以及曲轴、活塞销等七、渗碳淬火在渗碳剂中加热到900~950oC，停留一定时间，将碳渗入钢表面，深度约0.5~2mm，再淬火后回火目的： 1.增加零件表面硬度及耐磨性，提高材料的疲劳强度适用范围：适用于含碳量0.08%~0.25%的低碳钢及低碳合金钢八、碳氮共渗使工作表面同时同时渗入碳和氮元素目的： 1.增加表面硬度耐磨性、疲劳强度和耐腐蚀性适用范围：适用于碳素钢及合金结构钢九、氮化使工作表面渗入氮元素目的： 1.增加表面硬度耐磨性、疲劳强度和耐腐蚀性适用范围：适用于含：铬、钼、锰等的合金钢，例如要求耐磨的主轴、量规、样板等十、稳定化 1、自然稳定化处理：在空气中存放到半年到一年以上 2、人工稳定化处理：加热到500~600oC，在这个温度保持10~20h或者更长时间目的： 1.使铸件消除内应力，稳定工件的形状和尺寸适用范围：适用于含：用于机床床身等大型铸件十一、冷处理 1、将淬火钢继续冷却至室温以下的处理方法目的： 1.进一步提高硬度、耐磨性，并使其尺寸趋于稳定适用范围：适用于含：用于轴承的钢球、量规等十二、硬度HB、HR、CHV 材料抵抗硬的物体压入零件表面的能力称为“硬度|”。

根据测量方法不同，可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度目的： 1.硬度测定是为了检验材料经热处理后的力学性能——硬度适用范围：用于经退火、正火、调质的零件及铸件的硬度检查用于经淬火、回火及表面化学处理的零件的硬度检查特别适用于薄层硬化零件的硬度检查 (二)表面处理工艺 1.机械抛光机械抛光是在专用的抛光机上进行抛光，靠极细的抛光粉和磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕的，分为粗抛光和细抛光。

2.化学抛光利用金属材料在电解液中的选择性自溶解作用，以降低其表面粗糙度的过程是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。

3.磷化涂装磷化工艺过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。

磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

涂料对被涂物件表面的装饰、保护以及功能性作用是以其在物件表面所形成的涂膜来体现的。

使涂料在被涂物件表面形成所需要的涂膜的过程，通称涂料施工，也称涂装。

4.喷漆喷塑喷粉就是喷塑，是指：通过静电发生器，把塑粉附着到工件表面，然后高温固化共同点防腐，不同点，防腐材质不同防腐效果用途不同 5.电镀电泳电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。

电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象 6.氧化发黑氧化是一种化学反应，凡是和氧化合的都叫氧化，但发黑是专指，铁在碱性溶液里面进行氧化，在铁的表面生成黑色的氧化膜。

7.阳极氧化金属或合金的电化学氧化。

将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜

四、金属深冷处理是什么工艺？

金属深冷处理是一种通过将金属制品暴露在极低温度下，以改变其组织和性能的工艺。该工艺常用于提高金属制品的硬度、耐磨性、强度和韧性。金属深冷处理通常包括以下步骤：

首先，将金属制品放置在低温冷却剂中，如液氮或液氢中，使其迅速冷却到低温。

然后，在低温下，金属分子结构重新排列，晶体颗粒变得更加均匀细小，并产生新的金属相，从而改善金属的性能。

最后，将金属制品恢复到室温或较高温度，以稳定其新的微观结构。金属深冷处理广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造等领域。

五、金属表面磨砂处理工艺？

目前，超声波清洗机的运用，金属表面方面的行业带来质得飞跃。

　　首先，超声波清洗机漂洗：工件在除油、除锈、水洗、表调、磷化等工艺中渗透在焊接夹缝内的液体很难排出，且水洗不能完全清除干净，在湿热条件下夹杂物极易造成工件泛黄、生锈。如果这些残液在烘干过程中不能完全干固，随后粉末喷涂以高温烘干时，残液由于热膨胀的作用将渗出焊缝，影响涂料与金属表面的结合，造成涂层的附着力下降甚至脱离。

　　其次，超声波清洗机在涂装工序上也是相当重要的，正常情况的涂装工序分为：首先是脱脂、再水洗、再盐酸除锈、再水洗、再中和、再水洗、再调节阀表、再水洗、再磷化、再水洗、最后才是烘干。以上工序最需要注意的是设备的结构比较复杂，我们在装卸时一定要将每个零部件都清洁到位，特别是焊接这块，中间的缝隙内不能留有残液，不然会影响到以后的正常工作。设备零件在都完成涂装后，在不长的时间后就发现缝隙之间有生锈的现象，不仅损坏到了设备表面的整洁，也会影响到设备的质量。比如像是汽车油箱、摩托车车架、卷闸门等。

　　最后，超声波清洗机清洗温度是影响清洗速度的重要因素，适当提高清洗温度可增加空化能力、缩短清洗时间，但超过一定温度，由于蒸气压力增加反而降低空化作用，因此必须保持一定的温度。这样既可以减短设备清洗的时长也可以加大设备清洗的效果，试验表明水溶性介质一般在50℃±5效果最佳。

六、再生铜冶炼工艺？

再生铜处理工艺取决于原料，约2/3的高品位铜废料不需要熔炼处理而直接用于铜产品生产，1/3的废杂铜需要熔炼处理。目前国内外回收利用废杂铜的方法很多，主要可分为两大类：第一类是将高质量的废杂铜直接冶炼成紫精铜或铜合金后供用户使用，称作直接利用；第二类是将废杂铜冶炼成阳极板后经电解精炼成电解铜后供用户使用，称为间接利用。其中，第二类方法根据原料分为高品位和低品位，从冶炼工艺上分为一段、二段和三段法冶炼。

一段法：铜品位＞98%的紫杂铜、黄杂铜、电解残极等直接加入精炼炉内精炼成阳极，再电解生产阴极铜。

二段法：废杂铜在熔炼炉内先熔化，吹炼成粗铜，再经过精炼炉—电解精炼，产出阴极铜。

三段法：废杂铜及含铜废料经鼓风炉（或ISA炉、TBRC炉、卡尔多炉等）熔炼—转炉吹炼—阳极精炼—电解，产出阴极铜。原料品位可以低至含铜1%。

三段法原料综合利用率高，产出的烟尘成分简单、容易处理，粗铜品位较高，精炼炉操作比较容易，设备生产率也比较高等优点，但又有过程复杂、设备多、投资大且燃料消耗多等缺点。因而，再生铜的冶炼一般采用两段法与三段法相结合的工艺流程，此法有利于降低能耗并提高有价金属的综合回收利用。

七、金属表面耐磨处理有哪些工艺？

常见的分为普通热处理、表面热处理和化学热处理

这些处理都是为了提高金属材料的表面硬度，进而提高耐磨性

常见的普通热处理，用于提高硬度的就是淬火，淬火后通常需要回火，以稳定材料的组织

表面热处理，常见的是物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD），两者的区别是沉积材料是否与基体材料发生化学反应，不反映为前者，有化学反应为后者。共同的特点是都会大幅度提高金属材料的表面硬度

化学热处理，常见的就是渗氮、渗碳等，形成氮化物或碳化物，提高金属材料表面硬度

八、再生金属概念？

以废旧金属制品和工业生产过程中的金属废料为原料炼制而成的金属及其合金。又称再生金属。

九、金属表面处理的发黑工艺有多少种？

　　发黑处理常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135-155℃之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。　　（1）发黑安全不用电，用碱性高温发黑需100%用电。（2）提高工效：共需1-2小时。（3）发黑成本低，设备简单，操作方便；对发黑时间作了严格的控制。（4）工艺适应性强：解决了球墨铸铁不能发黑的难题。　　一种轴承套圈倒角及挡边的发蓝防锈处理工艺。轴承套圈在热处理后经过除油脱脂，然后在氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸钠和水的混合溶液中进行变色处理，其配比为2-3∶1，其余加水；加水量以温度在 135℃-145℃为合适；时间15-25分钟；取出套圈用清水冲洗后进行钝化处理，钝化处理用重铬酸钾溶液作为填充液，其浓度为12%-18%；在室温下 1-2分钟；经钝化处理并干燥后，放入105℃-120℃的机油或防锈油中 1-3分钟，至气泡完全消失后取出，停放10-15分钟后检验。该工艺生成的氧化物薄膜性能稳定，在常温下可长期保护套圈倒角、挡边处不生锈，轴承的外观质量得到明显改善。　　A3钢用碱性发黑好一些。　　实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。