十堰塔式起重运输机械钢质构件热处理

   经常见到有人在问十堰塔式起重机车轮、轴等零件的热处理问题，前段时间审阅技术文件时看到调质后应为HB的硬度写为HRC。十堰建筑塔吊出租,十堰起重机出租公司说明这是一个常规性的问题，整理一下作为资料帖，资料来源于网络，供大家查阅。

  一、退 火

  将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温。目的是：

  ①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工;

  ②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备;

  ③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂。

  退火又细分为完全退火、球化退火、去应力退火：

  1、完全退火

  将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710~750℃，个别合金钢的临界温度可达800~900ºC)以上30~50ºC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)。目的是：细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火。适用于：含碳量(质量分数)在0.8%以下的锻件或铸钢件。

  2、球化退火

  将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷。目的是：降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火。适用于：含碳量(质量分数)大于0.8%的碳素钢和合金工具钢。

  3、去应力退火

  将钢件加热到500～650ºC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)。目的是：消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形。适用于：各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等。

  二、正火

  将钢件加热到临界温度以上40～60ºC，保温一定时间，然后在空气中冷却。目的是：

  ①改善组织结构和切削加工性能;

  ②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为热处理;

  ③消除内应力。

  三、淬火

  将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却。目的是：

  ①使钢件获得较高的硬度和耐磨性;

  ②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等。

  淬火因介质或加热方式不同又可细分为单液淬火、双液淬火、火焰表面淬火、表面感应淬火：

  1、单液淬火

  将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却;合金钢件选用油冷却。

  2、双液淬火

  将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300~400ºC，然后移入油中冷却。

  3、火焰表面淬火

  用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等。
  4、表面感应淬火

  将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2~10min)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而心部保持着较好的强度和韧性。表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。

  四、回火

  将淬火后的钢件加热到临界温度以下，保温一段时间，然后在空气或油中冷却，回火是紧接着淬火以后进行的，也是热处理的一道工序。目的是：

  ①获得所需的力学性能。在通常情况下，零件淬火后的强度和硬度有很大提高，但塑性和韧性却有明显降低，而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后，可以获得所需的力学性能;

  ②稳定组织，稳定尺寸;

  ③消除内应力。

  回火因温度不同又细分为低温回火、中温回火、高温回火：

  1、低温回火

  将淬硬的钢件加热到150~250ºC,并在这个温度保温一定时间，然后在空气中冷却,低温回火多用于切削刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等。目的是消除钢件因淬火而产生的内应力。

  2、中温回火

  将淬火的钢件加热到350～450ºC，经保温一段时间冷却下来,一般用于各类弹簧及热冲模等零件。目的是使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度。

  3、高温回火

  将淬火后的钢件加热到500～650ºC，经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等。目的是使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度，消除钢件因淬火而产生的内应力。

  五、调质

  将淬火后的钢件进行高温(500～600ºC)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的。目的是：

  细化晶粒，使钢件获得较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合力学性能。

  六、时效处理

  1、人工时效

  将经过淬火的钢件加热到100～160℃，经过长时间的保温，随后冷却。

  2、自然时效

  将铸件放在露天，钢件(如长轴、丝杠等)放在海水中或长期悬吊或轻轻敲打 要经自然时效的零件，进行粗加工。

  目的是：消除内应力，减少零件变形，稳定尺寸，对精度要求较高的零件更为重要。

  七、化学热处理

  将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能。

  化学热处理因元素不同又细分为渗碳、渗氮、氰化：

  1、渗碳

  将碳原子渗入钢件表层。常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等。目的是使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性。

  2、渗氮

  将氮原子渗入钢件表层。常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件。目的是提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性。

  3、氰化

  将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件，也可用于高速钢刀具。目的是提高钢件表层的硬度和耐磨性。

  八、发黑

  将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜。常用于低碳钢、低碳合金工具钢。

  由于材料和其他因素的影响，发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6～0.8µm。目的是防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力。