前 言

热处理是将金属材料放入特定的介质中加热，保温和冷却，来改变材料表面或内部的金相组织结构，来得到我们需要的材质特性。这是一门很深的学问，深究起来一本厚厚的书都写不全。落水三千，只取一瓢自己需要的，吃透了即可。作为机械工程师，我们只需要着重关注一些设计常用材料热处理知识就够了。

一、快速了解各项热处理

（1）退火

工艺：将钢加热至适当温度——保温——炉冷

目的：

1. 降低硬度，提高塑性，为切削加工做准备

2. 消除内应力

3. 细化晶体，为后续热处理做准备

（2）正火

工艺：将工件加热至Ac3以上30-50度——保温——取出空冷/喷水/吹风冷却。

目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化。功能和退火有点类似，但还是有区别，后文会给出对比。

（3）淬火

工艺：将钢加热至临界点以上——保温一段时间——快速冷却

目的：提高钢的强度，硬度，耐磨性，韧性，疲劳强度甚至铁磁性，耐腐蚀性

（4）回火

工艺：工件淬火后——重新加热——保温——空冷/水冷/油冷

目的：

1. 清除淬火产生的应力

2. 改善零件综合性能，调整工件的强度，硬度，塑性和韧性

3. 稳定尺寸，保证精度

（5）调质

工艺：调质=淬火+高温回火

目的：调节材料高强度和高韧性，获得综合性能好的零件

（6）表面渗碳/渗氮/氰化

工艺：将工件加热——在零件表面渗入相应的原子

目的：获得表面硬度高，芯部韧性好的零件

三者区别：

综合来看：渗碳和渗氮是各有特色，氰化相当于综合了二者的优点，缺点是渗层较薄，易产生黑色组织。

（7）发黑（发蓝）

工艺：加热——碱性药业浸泡——形成氧化膜

目的：表面防腐蚀，防锈，但效果一般。

（8）固溶处理

工艺：将材料加热——保温——过剩相充分溶解——快速冷却

此工艺有点像淬火，但是加热的温度不一样，得到的效果不一样。

通俗讲法：冰糖+米+水，不蒸煮，米和冰糖不溶，蒸煮后得到甜粥

目的：改善钢和合金钢的塑性，韧性

（9）时效处理

1.人工时效

工艺：低温回火后，精加工前——加热材料至100-150度——保温5-20小时。

目的：稳定精密制件的尺寸，消除残余应力

2.自然时效

工艺：工件在室温条件长时间放置

目的：释放残余应力，改善机械性能，稳定尺寸

二、弄清退火，正火和回火

四把火中，淬火没的说，功能独一无二，最容易理解，但另外三把火看起来都差别不大，都是改善材质性能的作用，很容易搞混，简单区分如下：

1. 退火，正火一般发生在切削和淬火前，但是对于性能要求不高的工件也可代替回火，作为最终热处理。

2. 退火，正火在同样能达到要求的时候优先选择正火，因为正火成本低却效率高。

    

   情况	预处理	原因
   低中碳钢（含碳量<>	正火	二者都能达到要求，选正火
   高碳钢，合金钢	退火	若此处用正火，硬度太高，不利于切削
   形状复杂，尺寸大	退火	退火温柔，不易变形，开裂
   一般工件	正火	这一项是与第三项对比形成的

    

3. 淬火后的加工件是不能直接使用的，脆性太大，易断，所以一般都会进行回火，或者如第一点说的正火或退火

三、如何选择热处理硬度

1. 根据载荷种类考虑

2.根据速度和精度考虑
 

3.若俩零件摩擦，二者硬度应该有差，一硬一软，更耐磨

四、常用材质热处理应用

五、热处理标注方式参考

1.要求硬度检测的标法

2.局部热处理标注
 

3.表面处理的标法
 

4.渗碳/渗氮/氰化
 

5.技术要求写法参考
 

6.整张图纸参考
 

上图俩份图纸来源网络，主要用来参考热处理的标注，其实并不完整，请勿计较。