常用QPQ處理方法之整體熱處理

常用的QPQ處理方法有整體熱處理、表面熱處理和形變熱處理。整體熱處理就是工廠里常聽到人們講的“四把火”，指的就是Z常用的四種熱處理方法：退火、正火、淬火和回火，其中淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝，包括調制、時效處理和形變熱處理。

一、整體熱處理

整體熱處理的工藝如下圖所示。

整體熱處理的工藝過程

1、退火

將鋼加熱到一定溫度并保溫一端時間，然后使它隨爐緩慢冷卻的熱處理方法，稱為退火。得到的組織通常是珠光體和鐵素體。退火的目的是為了消除組織缺陷，改善組織，使成分均勻化以及細化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘留應力。同時可降低硬度，提高塑性和韌性，改善可加工性。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力，又為后續(xù)工藝做好準備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預備熱處理。

退火絲（如下圖所示）使用低碳鋼經(jīng)冷拔、加熱、恒溫、保溫等工藝加工而成的一種軟質鐵絲產(chǎn)品。鐵絲按用途不同，成分也不一樣，它含有的成分有鐵、鈷、鎳、銅、碳、鋅等。將熾熱的金屬坯軋成6.5mm粗的鋼條（也就是盤條），再將其放入拉絲裝置內拉成不同直徑的線，并逐步縮小拉絲盤的孔徑，進行冷卻、退火、涂鍍等加工工藝，可制成各種不同規(guī)格的鐵絲。

2、正火

正火是將鋼加熱到某溫度以上，使鋼全部轉變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體對亞共析鋼正火可細化晶粒，提高綜合性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟的。

正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快因而正火組織要比退火組織更細小一些，其力學性能也有所提高。另外，正火采用爐外冷卻不占用設備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。

正火的主要應用范圍有：①用于低碳鋼，正火后硬度略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預備熱處理；②可用于中碳鋼，可代替調制處理作為Z后熱處理；③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消除或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需要的良好組織；④用于鑄鋼件，可以細化鑄態(tài)組織，海山可加工性；⑤用于大型鍛件，可作為Z后熱處理，從而避免淬火時較大的開裂傾向；⑥用于球墨鑄鐵，使硬度、強度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸（如下圖所示）、連桿等重要零件。

柴油機的曲軸

1、淬火

淬火是將鋼加熱到某溫度以上，保溫一段時間，然后很快放入淬火冷卻介質中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡的熱處理方法。淬火能增加鋼的搶的和硬度，但減小其塑性。淬火中常用的淬火冷卻介質有水、油、堿水和鹽類溶液等。

淬火可以提高金屬工件的硬度和耐磨性，因而廣泛用于各種工具、模具、量具及要求表面耐磨的零件，如齒輪、軋輥、滲碳零件等，如下圖所示。另外，淬火還可以使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性，使不銹鋼提高其耐蝕性等。

淬火后的齒輪

1、回火

將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻的熱處理工藝稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內應力，降低硬度和脆性，以取得預期的力學性能?；鼗鸲嘤啻慊稹⒄鹋浜鲜褂?。根據(jù)工件性能的要求不同，按其回火溫度的不同，可將回火分成低溫回火、中溫回火和高溫回火。

（1）低溫回火（150--250℃）低溫回火所得的組織為回火馬氏體。其目的實在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的 前提下，降低其淬火的內應力和脆性，以免使用時崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具、量具、冷沖模具、滾動軸承及滲碳件等?；鼗鸷笥捕纫话銥?/font>60HRC左右。

（2）中溫回火（350--500℃）中溫回火的目的是獲得高的屈服強度、彈性極限和較高的韌性。因此，它主要用于各種彈簧（如下圖所示）和熱作模具的處理?；鼗鸷笥捕纫话銥?/font>45HRC左右。

中溫回火后的彈簧

（1）高溫回火（500--650℃）習慣上將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。其目的是獲得高得強度、硬度、塑性和韌性都較好的綜合力學性能。因此，廣泛用于汽車、拖拉機、機床等的重要結構零件，如連桿、螺栓、齒輪及軸類?；鼗鸷笥捕纫话銥?/font>260HBW左右。

但是應該注意，還有調質鋼這一說法，調質鋼是冶煉鋼材時候加錳、硅元素后形成的鋼。調質鋼并不是進行過調質熱處理的鋼，要注意區(qū)別。