热处理り

  此條目め介かい紹的是ぜ金属きんぞく加工かこう工こう艺。关于同どう主しゅ题的中ちゅう文学ぶんがく术期刊かん，请见「金属きんぞく热处理り (期き刊かん)」。

热处理り是ぜ將しょう金属きんぞく材料ざいりょう加熱かねつ到いた一定いってい的てき溫度おんど，保溫ほおん一定いってい的てき時間じかん後ご，以一定的速率降溫到常温じょうおん或ある更さら低ひく，從したがえ而達到いた改善かいぜん材料ざいりょう組織そしき結構けっこう獲得かくとく性能せいのう優ゆう異こと的てき材料ざいりょう，一般いっぱん是ぜ指ゆび對たい金屬きんぞく材料ざいりょう特別とくべつ是ぜ鋼材こうざい的てき處理しょり。常用じょうよう的てき分類ぶんるい方法ほうほう有ゆう正せい火ひ、退すさ火ひ、淬火、回かい火ひ和わ表面ひょうめん硬化こうか等とう几种。

概念がいねん

工業こうぎょう生產せいさん中ちゅう，熱處理ねつしょり可か以視為ため一系列的用來改變材料的物理性質，偶爾也用來らい改變かいへん材料ざいりょう的てき化學かがく性質せいしつ冶金やきん工程こうてい步ふ骤。熱處理ねつしょり在ざい冶金やきん學がく方面ほうめん有ゆう非常ひじょう普及ふきゅう的てき應用おうよう，但ただし是ぜ陶すえ瓷、玻璃はり材料ざいりょう的てき生產せいさん過程かてい中也ちゅうや常つね有ゆう熱處理ねつしょり程ほど序じょ的てき出現しゅつげん。熱處理ねつしょり用よう升ます高だか或ある冷ひや卻的方式ほうしき進行しんこう，通常つうじょう涉わたる及極端はし的てき溫度おんど，以其改變かいへん材料ざいりょう的てき硬度こうど、韌性等とう一いち系列けいれつ性質せいしつ。

随ずい着ぎ热处理り技わざ术的进步，热处理り的てき定てい义可以改写うつし成なり透とおる过温度おんど的てき控ひかえ制せい与あずか冷却れいきゃく速そく率りつ的てき调整，来らい改あらため变材料りょう的てき特性とくせい。比ひ如说目前もくぜん的てき深ふか冷ひや技わざ术（或ある称しょう深ふか冷ひや处理），便びん是ぜ將はた钢材在ざい淬火后きさき冷却れいきゃく到いた零下れいか七なな八十度到一百多度的热处理技术。

正せい處しょ於980℃的てき熱處理ねつしょり爐ろ

被ひ推進すいしん淬火（Quenching）車くるま床ゆか的てき焦こげ炭ずみ（Coke）。攝と於1942年ねん11月，位い於美國びくに密みつ歇根州しゅう底そこ特とく律りつ的てき大だい湖みずうみ區く鋼鐵こうてつ公司こうし（Great Lakes Steel Corporation）。

金属きんぞく热处理り

整体せいたい热处理り 退すさ火ひ 临界温度おんど（Ac1或あるAc3）以上いじょう   完全かんぜん退すさ火ひ：将はた钢加热到Ac3以上いじょう20~30℃，保温ほおん一段时间后缓慢冷却（随ずい炉ろ）以获得とく接近せっきん平衡へいこう组织的てき热处理工りこう艺（完全かんぜん奥おく氏し体たい化か）。     扩散退すさ火ひ（均ひとし匀化退すさ火ひ）     不完全ふかんぜん退すさ火ひ     球たま化か退すさ火ひ     临界温度おんど（Ac1或あるAc3）以下いか   再さい结晶退すさ火ひ（中ちゅう间退火ひ）     去さ应力退すさ火ひ：将はた钢件加か热至低てい于Ac1的てき某ぼう一いち温度おんど（一いち般为500~650℃），保温ほおん，然しか后きさき随ずい炉ろ冷却れいきゃく。       石墨せきぼく化か退すさ火ひ     磁场退火ひ       正せい火ひ：将はた钢构件けん加か热到Ac3温度おんど以上いじょう30〜50℃后きさき，保温ほおん一いち段だん时间出で炉ろ空冷くうれい。冷却れいきゃく速度そくど快かい于退火ひ而低于淬火ひ。   淬火 普通ふつう淬火   一般いっぱん淬火     双そう液えき淬火     等温とうおん淬火       固かた溶处理り   其他淬火   形かたち变淬火ひ     磁场淬火       回かい火ひ及时效こう 普通ふつう回かい火ひ及时效こう   低温ていおん回かい火ひ     中温ちゅうおん回かい火ひ     高温こうおん回かい火ひ     时效处理     其他回かい火ひ及时效こう   磁场回かい火ひ     形かたち变时效こう回かい火ひ         循环热处理り     表面ひょうめん热处理り 表面ひょうめん淬火   火ひ焰加热表面めん淬火   感かん应加热表面めん淬火   高こう频加热表面めん淬火（20-10000kHzきろへるつ）     中ちゅう频加热表面めん淬火（<10kHzきろへるつ）       激げき光こう加か热表面めん淬火     电子束たば加か热表面めん淬火     电解液えき加か热表面めん淬火     表おもて层熔化か   激げき光こう上光かみみつ     激げき光こう共ども晶あきら化か     表面ひょうめん气相沉积   化学かがく气相沉积     物理ぶつり气相沉积     等とう离子体たい化学かがく气相沉积       化学かがく热处理り 气体化学かがく热处理り   渗碳     碳氮共ども渗     渗氮（氮化）     固体こたい化学かがく热处理り   渗金属きんぞく     渗非金属きんぞく     多元たげん共ども渗       离子化学かがく热处理り     电解化学かがく热处理り     真空しんくう化学かがく热处理り

• 退すさ火ひ（英語えいご: Annealing）是ぜ为了软化钢材、调整结晶组织、去さ除じょ内部ないぶ应力、改善かいぜん冷ひや轧加工かこう及切削せっさく性せい。根ね据すえ使用しよう目的もくてき，退すさ火ひ细分为完全かんぜん退すさ火ひ，球きゅう化か退すさ火ひ、去さ应力退すさ火ひ、中ちゅう间退火ひ等とう。

• 正せい火ひ（英語えいご: Normalising；在ざい臺灣たいわん稱しょう為ため「正常せいじょう化か」）是ぜ为了细化钢材晶あきら粒つぶ，均ひとし匀内部ぶ组织，消しょう除じょ内ない应力。在ざい如德國こく的てき西方せいほう國家こっか，正せい火ひ（德とく文ぶん：Normalglühen）只ただ是ぜ退すさ火ひ（德とく文ぶん：Glühen）的てき一いち個こ子こ類るい。

• 淬火（英語えいご: Quenching）是これ将はた钢材经过高温こうおん加か热后快速かいそく冷却れいきゃく处理，提ひさげ高だか硬度こうど和わ强度きょうど。根ね据すえ冷却れいきゃく条件じょうけん分ぶん为水淬、油あぶら淬、真空しんくう淬火等とう。淬火后きさき的てき材料ざいりょう必须经过回かい火ひ处理。

• 回かい火ひ（英語えいご: Tempering）是ぜ钢件淬硬后きさき再度さいど加か热到某ぼう一いち温度おんど，然しか后きさき以适当とう的てき速度そくど冷却れいきゃく。目的もくてき是ぜ调整材料ざいりょう硬度こうど、提ひさげ高だか韧性及消除じょ内部ないぶ应力。回かい火ひ可分かぶん为低温ていおん回かい火ひ和わ高温こうおん回かい火ひ。回かい火ひ温度おんど越高こしたか，材料ざいりょう的てき硬度こうど降くだ低てい越えつ多た，韧性越えつ强きょう。调質处理加工かこう采さい用よう高温こうおん回かい火ひ。高こう频淬火ひ、渗碳淬火等とう表面ひょうめん硬化こうか处理后きさき的てき回かい火ひ处理为低温ていおん回かい火ひ。
• 形かたち变热处理是これ将はた塑性そせい变形和わ热处理り结合。如高温こうおん形がた变热处理是ぜ将はた钢加热到奥おく氏し体たい状じょう态，进行塑性そせい变形，然しか后きさき立りつ即そく淬火和わ回かい火ひ。

化学かがく热处理り

钢的化学かがく热处理り是ぜ将はた工こう件けん置おけ于一定温度的活性介质中保温，使つかい一种或几种元素渗入其表层，以改变表层化学がく成分せいぶん、组织和わ性能せいのう的てき热处理工りこう艺。根ね据すえ渗入元素げんそ的てき不同ふどう有ゆう渗碳、渗氮、碳氮共ども渗、渗硼、渗硫、渗铬、渗铝及多元もと共きょう渗等。

• 渗碳淬火是ぜ将はた低てい碳钢表面ひょうめん渗入碳素后きさき淬火再さい低温ていおん回かい火ひ。淬火硬度こうど50~63HRC，硬化こうか层深度しんど0.3~1.2mm。
• 渗氮是これ将はた氮素扩散深入ふかいり钢材表面ひょうめん的てき热处理り方法ほうほう。含有がんゆう铝、铬、钼的钢材容易ようい通どおり过渗氮提高だか硬度こうど。
  • 气体氮化是ぜ将はた工こう件けん放ひ入にゅう密みつ闭的炉ろ内ない加か热到500-600℃，通どおり入いれ氨气，氮化层一般为0.1-0.6mm。氮化后きさき随ずい炉ろ降くだ温ぬる到いた200℃以下いか停止ていし供きょう氨，工こう件けん出で炉ろ。缺点けってん是ぜ渗氮时间长，成本なりもと高こう；渗氮层很薄うす，脆性ぜいせい大だい。
  • 离子氮化是ぜ利用りよう稀薄きはく的てき含氮气体，在高ありだか压直流ちょくりゅう电场作用さよう下か产生辉光放ひ电现象ぞう而进行ぎょう的てき，又また称たたえ辉光离子氮化。
• 碳氮共ども渗是ぜ向こう零れい件けん表面ひょうめん同どう时渗入にゅう碳原子げんし和わ氮原子げんし。
  • 中温ちゅうおん气体碳氮共ども渗常采さい用よう煤すす油ゆ和わ氨气等とう作さく为共渗剂，温度おんど在ざい700-880℃范围，高温こうおん以渗碳为主ぬし，低温ていおん以渗氮为主ぬし。
  • 低温ていおん气体碳氮共ども渗（又また称たたえ气体软氮化か）温度おんど为520-570℃，氮化层为0.1-0.4mm，不ふ宜よろし用よう于重载零れい件けん。
• 真空しんくう热处理り是ぜ在ざい0.1-0.001Pa的てき环境中ちゅう加か热的热处理工りこう艺，包括ほうかつ真空しんくう淬火、真空しんくう退すさ火ひ、真空しんくう回かい火ひ等とう。真空しんくう热处理り的てき工こう件けん氧化和わ脱だつ碳少，升ます温ゆたか慢，热处理り变形小しょう，表面ひょうめん氧化物ぶつ、油あぶら污在真空しんくう加か热时分解ぶんかい，被ひ真空しんくう泵排出はいしゅつ，使つかい表面ひょうめん光こう洁美观。
• 可か控ひかえ气氛热处理り是ぜ为达到无氧化か、无脱碳或按要求ようきゅう增ぞう碳，在ざい成分せいぶん可か控ひかえ的てき炉ろ气中进行的てき渗碳、碳氮共ども渗等化学かがく热处理り。

高こう能のう束たば表面ひょうめん淬火

参まいり见：表面ひょうめん硬化こうか

高こう能のう束たば表面ひょうめん淬火是ぜ利用りよう激げき光こう、电子束たばね、等とう离子弧こ、感かん应涡流りゅう或ある火ひ焰等高だか功こう率りつ密度みつど能のう源げん快速かいそく加か热使钢件表ひょう层迅速そく奥おく氏し体たい化か，而心部ぶ仍处于临界かい点てん一いち下か，随ずい之の淬火，使つかい表面ひょうめん硬化こうか，而心部ぶ组织并不发生变化。

• 火ひ焰淬火ひ是ぜ用よう明あかり火ひ进行的てき表面ひょうめん热处理り，主要しゅよう在ざい钢铁的てき任意にんい表面ひょうめん或ある某ぼう一部分需要淬火时使用。
• 感かん应加热表面めん淬火是これ将はた含碳量りょう在ざい0.30%以上いじょう的てき钢材通どおり过感应加热，使つかい材料ざいりょう表面ひょうめん变硬的てき工こう艺。淬火硬度こうど50~60HRC，硬化こうか层深度しんど1~2mm。频率越高こしたか，电流透とおる入にゅう深度しんど越えつ浅あさ，淬透层越薄うす。

感かん应加热表面めん淬火的てき电流频率选择

类别	频率范围	淬硬层深度しんど	应用举例
高こう频感应加热	200-300 kHzきろへるつ	0.5-2 mm	小しょう齿轮、小しょう轴
中ちゅう频感应加热	1-10 kHzきろへるつ	2-8 mm	承うけたまわ受扭曲きょく、压力载荷的てき零れい件けん，如曲轴、大だい齿轮、主しゅ轴
工こう频感应加热	50 Hzへるつ	10-15 mm	承うけたまわ受扭曲きょく、压力载荷的てき大型おおがた零れい件けん，如冷轧辊、火ひ车车轮

• 激げき光こう加か热表面めん淬火是ぜ依よ靠もたれ工こう件けん本身ほんみ的てき传热来らい冷却れいきゃく淬火。表面ひょうめん硬度こうど高だか于高频淬火ひ。

物理ぶつり過程かてい

金屬きんぞく材料ざいりょう在ざい微ほろ觀かん結構けっこう下か有ゆう很多細小さいしょう的てき晶あきら體からだ稱しょう為ため晶あきら粒つぶ。晶あきら粒つぶ的てき大小だいしょう、組成そせい可か謂いい影響えいきょう金屬機械きんぞくきかい性質せいしつ因いん素もと之の一いち。熱處理ねつしょり提供ていきょう一いち種しゅ有效ゆうこう的てき方式ほうしき來らい控ひかえ制せい金屬きんぞく微ほろ觀かん結構けっこう下か的てき擴散かくさん速そく率りつ與あずか冷ひや卻速率りつ，來き達たち到いた需要じゅよう的てき金屬きんぞく性質せいしつ。通常つうじょう熱處理ねつしょり要よう改變かいへん的てき機械きかい性質せいしつ不ふ外そと乎五ご種しゅ：1.硬度こうど 2.應力おうりょく-應變おうへん性質せいしつ 3.韌性 4.延性えんせい 5.彈性だんせい

熱處理ねつしょり有ゆう兩りょう種たね重要じゅうよう的てき機轉きてん可か以改變かいへん合金ごうきん的てき性質せいしつ：1.麻田あさだ散ち鐵てつ轉變てんぺん，用よう來らい產さん生せい形かたち變へん 2.金屬きんぞく擴散かくさん機轉きてん，用もちい來らい改變かいへん同質どうしつ性せい（使つかい材料ざいりょう呈てい現げん單一たんいつ特徵とくちょう的てき傾向けいこう）

組成そせい的てき影響えいきょう

合金ごうきん系統けいとう的てき確かく切きり組成そせい對たい於熱處理しょり的てき結果けっか有ゆう巨大きょだい的てき影響えいきょう。若わか合金ごうきん中ちゅう各かく組成そせい物的ぶってき比例ひれい正確せいかく無な誤あやま，則のり冷ひや卻後該合金將きんしょう呈てい現げん單たん一且連續的微觀結構，此混合こんごう物ぶつ稱しょう之の為ため共きょう晶あきら系統けいとう。然しか而，若わか是ぜ合金ごうきん中ちゅう組成そせい物ぶつ溶質ようしつ的てき比例ひれい異い於共晶あきら系統けいとう，則のり兩りょう種たね或ある兩りょう種たね以上いじょう的てき微ほろ觀かん結構けっこう將はた同時どうじ形成けいせい。溶質ようしつ的てき含量以過共ども析溶液えき高だか於共晶あきら混合こんごう物ぶつ，共きょう晶あきら混合こんごう物ぶつ又また高こう於亞共ども析溶液えき。

缺陷けっかん

过热与过烧

• 过热指ゆび加か热温度おんど过高或ある保温ほおん时间过长，使つかい奥おく氏し体たい晶あきら粒つぶ显著粗大そだい的てき现象，通つう过正火ひ可か消けし除じょ。
• 火ひ烧指加か热温度おんど接近せっきん开始熔化的てき温度おんど，使つかい晶あきら界かい处产生せい熔化或ある氧化的てき现象，无法挽救。

氧化与あずか脱だつ碳

• 氧化指ゆび工こう件けん表面ひょうめん形成けいせい氧化皮がわ的てき现象。
• 脱だつ碳指工こう件けん表ひょう层的碳被烧损，使つかい表ひょう层含碳量下降かこう的てき现象。

变形与あずか开裂

零れい件けん的てき变形与あずか开裂都と是ぜ由よし淬火时的内ない应力引起的てき。