Question

关于金属材料热处理，淬火？

在淬火后的工件中发现有两件开裂的，其中一件的断口光亮，另一件的断口有黑色氧
化皮。这两者是否都属于淬裂缺陷？为什么？

Answer 1

断口光亮的有可能是淬裂的，注意是有可能，并不是一定，具体原因需要进行失效分析，看看断口的宏观组织和微观组织，然后才能够判断是淬裂的还是材料本身的问题。
断口有黑色氧化皮的一定不是淬裂的，有黑色氧化皮说明在淬火前就已经存在裂纹，只不过淬火导致裂纹扩展开裂的，至于裂纹是什么时候产生的需要追根溯源，也是需要分析断口的宏观组织和微观组织，看看热处理淬火前经过哪些加工，是锻造裂纹还是材料问题。

Answer 2

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
（1）淬火（quenching）：将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
（2）回火（tempering）：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。回火一般紧接着淬火进行，其目的是：
（a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；
（b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；
（c）稳定组织与尺寸，保证精度；
（d）改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。
（3）正火（normalizing）：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。其目的是：
（a）去除材料的内应力；
（b）降低材料的硬度，提高塑性。
（4）退火（annealing）：退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。其目的是：
（a）降低硬度，改善切削加工性.
（b）消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；
（c）细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
（d）均匀材料组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
（5）调质（quenchingandhightemperaturetempering）处理：淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。（6）时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度或室温放置，其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理。若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。第三种方式是振动时效，从80年代初起逐步进入使用阶段，振动时效处理在不加热也不像自然时效那样费时的情况下，给工件施加一定频率的振动使其内应力得以释放，从而达到时效的目的。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。

Answer 3

热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。金属零件大都需要用到热处理来增强零件本身的刚度，强度等等。

工具/原料

• 金属材料

• 加热炉

• 油、水等

方法/步骤

• 1

  退火：

  退火是将钢加热到一定温度，保温一定时间，随后在炉中缓慢冷却，以获得近于平衡组织结构的一种热处理方法。

  退火可以降低钢的硬，以利于切削加工。细化跟踪的粗大经历，改善组织和性能。增加钢的塑性和韧性。消除内应力。为淬火做好组织准备。

  退火有完全退火，球化退火和去应力退火等。完全退火最为常见。

• 2

  正火：

  正火是将钢加热到一定温度。保温一定的时间后。在空气中冷却的工艺方法。

  正火的作用于退货有许多相似之处。但正火的冷却速度较快。正火后钢的硬度和强度较退火略高。正火常用于普通构件，如螺钉，不重要的轴类等工件的最终热处理。

• 3

  淬火：

  淬火是将钢加热到一定温度，保温后在水和油中迅速冷却的热处理方法。

  淬火热处理可以提高材料的硬度，强度和使用寿命。 各种工具，模具和许多重要件都需要通过淬火来提高其力学性能。

• 4

  回火：

  回火是将淬火后的钢重新加热到一定温度，保温后在空气中冷却的一种处理方法。为了减少内应力，降低脆性和调整淬火工件的硬度，淬火后必须进行回火。根据回火温度的不同分为低温回火、中温回火和高温回火。

• 5

  表面热处理分为以下两种：

  表面淬火：火焰淬火、感应淬火。

  化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗。