鑄造熱處理的案例
鑄造熱處理綜合區(qū)開(kāi)通
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整機(jī)丨621所：航空發(fā)動(dòng)機(jī)用鎳基鑄造高溫合金及熱處理工藝研究
4 鎳基鑄造高溫合金熱處理技術(shù)最新進(jìn)展
近些年來(lái)，隨著鎳基鑄造高溫合金材料在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，這一材料的熱處理技術(shù)水平也不斷提升，相關(guān)學(xué)者將有限元數(shù)值模擬方法和熱處理工藝進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。研究了熱處理工藝參數(shù)實(shí)際應(yīng)用方面的具體影響，并根據(jù)熱加工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確立了析出溫度，相對(duì)于高溫合金性能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大量數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析論證構(gòu)建了熱處理模擬數(shù)據(jù)庫(kù)。
近年來(lái)，有研究人員開(kāi)展了高溫合金大型艦船用發(fā)動(dòng)機(jī)部件熱處理工藝技術(shù)研究，把有限元數(shù)值模擬方法和熱處理技術(shù)進(jìn)行了深入融合，對(duì)實(shí)際制造的工藝技術(shù)參數(shù)控制、鑄件品質(zhì)管理等方面都具有重要價(jià)值。同時(shí)，也節(jié)約了工藝人員在數(shù)據(jù)處理、方案設(shè)計(jì)上需要的時(shí)間[8]，促進(jìn)鎳基合金熱處理技術(shù)向智能化、高效化發(fā)展。
隨著協(xié)同制造理念的發(fā)展，熱處理工藝的研究人員也逐漸和鎳基鑄造高溫合金研發(fā)人員開(kāi)展合作，將熱處理工藝和合金成分設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，在鎳基高溫合金研發(fā)的初期就開(kāi)始考慮合金最佳的熱處理工藝，使鎳基鑄造高溫合金達(dá)到最好的使用性能。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，本文主要針對(duì)鎳基鑄造高溫合金發(fā)展史及熱處理工藝的現(xiàn)狀行了探討，對(duì)現(xiàn)階段中國(guó)鎳基鑄造高溫合金熱處理技術(shù)的發(fā)展情況以及發(fā)展歷史作出了詳細(xì)的介紹，對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀以及具體的研究方向進(jìn)行了闡述。隨著近年來(lái)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提升，相關(guān)行業(yè)對(duì)合金材料性能需求也在大幅提升，作為能夠有效改善鎳基鑄造高溫合金特性的金屬熱處理工藝，其優(yōu)勢(shì)明顯且無(wú)法被其他工藝替代，需要在熱處理工藝前沿技術(shù)方面開(kāi)展進(jìn)一步的探索。
文章來(lái)源航空發(fā)動(dòng)機(jī)
展開(kāi) 鑄造熱處理
對(duì)于鑄造工程師以及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言，熱處理事一項(xiàng)非常有意義，而具甚高價(jià)值用以改進(jìn)材料品質(zhì)的方法，借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質(zhì)，同時(shí)可以獲得更高的強(qiáng)度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等。
由于目的不同熱處理的種類(lèi)非常多，基本主要可分成兩大類(lèi)，第一類(lèi)是組織構(gòu)造不會(huì)經(jīng)由熱處理而發(fā)生變化或者也不應(yīng)該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化者。第一熱處理程序，主要用于消除內(nèi)應(yīng)力，而此內(nèi)應(yīng)力系在鑄造過(guò)程中由于冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強(qiáng)度及其它機(jī)械性質(zhì)等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。對(duì)于第二類(lèi)熱處理而言，基地組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類(lèi)：(1)軟化退火：其目的主要在于分解碳化物，將其硬度降低，而提高加工性能，對(duì)于球狀石磨鑄鐵而言，其目的在于獲得具有甚高的肥力鐵組織。(2)正常化處理：主要用改進(jìn)或是使完全是波來(lái)鐵組織的鑄品獲得均勻分布的機(jī)械性質(zhì)。(3)淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強(qiáng)度，同時(shí)的到甚高的表面耐磨特性。(4)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時(shí)得到甚高的表面耐磨特性。(5)析出硬化處理：主要是為獲得高強(qiáng)度而伸長(zhǎng)率并不因而發(fā)生激烈的改變。
(1)鑄鐵之種類(lèi)：
鑄鐵可以當(dāng)作是一種在基地上含有高硅與高碳成分的鋼，同時(shí)有石墨與雪明碳鐵散布在基地內(nèi)部，此石墨與雪明碳鐵系在凝固過(guò)程中晶析出來(lái)，而此類(lèi)析出物可以稱(chēng)為共晶石墨或共晶碳化物。基地內(nèi)主要含石墨者稱(chēng)之為灰鑄鐵，主要含雪明碳鐵者稱(chēng)之為白鑄鐵，如果在基地內(nèi)，同時(shí)含有石墨與雪明碳鐵，一般可稱(chēng)之為混合式鑄鐵。白鑄鐵由于具有很高的硬度與脆性，所以用途較少，主要還是用于耐磨材料。灰鑄鐵的主要性質(zhì)，是共晶石墨的形狀與大小而定，而這些石墨無(wú)法經(jīng)由熱處理予以改進(jìn)。事實(shí)上，具有非常低的強(qiáng)度及硬度。
展開(kāi) 
鑄造熱處理安全技術(shù)
這就需要在機(jī)械加工中通過(guò)一定溫度的加熱、一定時(shí)間的保溫和一定速度的冷卻，來(lái)改變金屬及合金的內(nèi)部機(jī)構(gòu)（組織），以其改變金屬及合金的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，這種方法就叫作熱處理。進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，工人經(jīng)常與設(shè)備和金屬件接觸，因此必須認(rèn)真掌握有關(guān)安全技術(shù)，避免發(fā)生事故。 （一）熱處理工序主要加熱設(shè)備。熱處理工序中的主要設(shè)備是加熱爐，可以分為燃料爐的電爐兩大類(lèi)。
1.燃料爐。以固體、液體和氣體燃燒產(chǎn)生熱源，如煤爐、油爐和煤氣爐。它們靠燃燒直接發(fā)出的熱能量，大都屬一次能源，價(jià)值經(jīng)濟(jì)、消耗低，但容易使工件表面脫碳和氧化。常用于一般要求的加熱工件和材料熱處理中，如回火、正火、退火和淬水。
2.電爐。以電為熱能源，即二次能源。按其加熱方法不同，又分為電阻爐和感應(yīng)爐。根據(jù)加熱工件和材料不同，按工藝要求應(yīng)配備不同形式的電加熱爐。
（1）電阻爐。主要由電阻體作為發(fā)熱元件和電爐。根據(jù)熱處理工藝的要求，可進(jìn)行退火、正火、回火、淬火、滲碳氧化和氮化，也可解決無(wú)氧化問(wèn)題。
（2）感應(yīng)爐。通過(guò)電磁感應(yīng)作用，使工件內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，將工件迅速加熱。感應(yīng)爐加熱是熱處理工藝中的一種先進(jìn)方法，主要用于表面熱處理淬火，后來(lái)逐步擴(kuò)大為用于正火、淬火、回火以及化學(xué)熱處理等，特別是對(duì)于一些特殊鋼材和有特殊工切要求的工件應(yīng)用較多。
（二）熱處理操作的一般安全要求
1.操作前，首先要熟悉熱處理工藝規(guī)程和所要使用的設(shè)備。
2.操作時(shí)，必須穿戴好必要的防護(hù)用品，如工作服、手套、防護(hù)眼鏡等。
3.在加熱設(shè)備和冷卻設(shè)備之間，不得放置任何妨礙操作的物品。
4.混合滲碳劑、噴砂等就在單獨(dú)的房間中進(jìn)行，并應(yīng)設(shè)置足夠的通風(fēng)設(shè)備。
5.設(shè)備危險(xiǎn)區(qū)（如電爐的電源引線、匯流條、導(dǎo)電桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等），應(yīng)當(dāng)用鐵絲網(wǎng)、柵欄、板等加以防護(hù)。
展開(kāi) 關(guān)于鑄造CAE板塊的調(diào)整公告
經(jīng)多位鑄造CAE板塊的會(huì)員的建議，網(wǎng)站綜合了各位的意見(jiàn)后，決定對(duì)鑄造CAE板塊進(jìn)行調(diào)整，將幾個(gè)人氣相對(duì)弱的子版塊，包括：NOVACAST|JSCAST|ADSTEFAN|SYSWELD|華鑄|鑄造之星，統(tǒng)一歸類(lèi)到了鑄造熱處理綜合區(qū)，請(qǐng)上述軟件的使用者到鑄造熱處理綜合區(qū)發(fā)言。
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來(lái)源：熱家網(wǎng)
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鑄造人入門(mén)必知，金屬熱處理中最典型的“四把火”工藝
在金屬冶煉過(guò)程中，同樣的原材料配比，采用不同的熱處理工藝，會(huì)得到組織結(jié)構(gòu)和物理性能各異的產(chǎn)品，導(dǎo)致在直讀光譜儀上測(cè)試時(shí)得到不同的測(cè)試結(jié)果。所以在用直讀光譜儀測(cè)樣時(shí)，一般建議用戶(hù)使用對(duì)應(yīng)的標(biāo)樣進(jìn)行類(lèi)型校準(zhǔn)。
通過(guò)學(xué)習(xí)熱處理中最為典型的“四把火”工藝，我們可以大致了解樣品中的組織結(jié)構(gòu)和物理性能差異。
熱處理工藝過(guò)程
一、退火
將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它隨爐緩慢冷卻的熱處理方法，稱(chēng)為退火。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，細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力。同時(shí)，退火可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。退火可以消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，大多屬于半成品熱處理，或稱(chēng)作預(yù)備熱處理。
退火絲是利用退火工藝生產(chǎn)典型金屬制品，如下圖。退火絲是用低碳鋼冷拔、加熱、恒溫、保溫等工藝而成的一種軟質(zhì)鐵絲產(chǎn)品。鐵絲按用途不同，成分也不一樣。將熾熱的金屬坯軋成6.5mm粗的鋼條也就是盤(pán)條，再將其放入拉絲裝置內(nèi)拉成不同直徑的線，并逐步縮小拉絲盤(pán)的孔徑，進(jìn)行冷卻、退火、涂鍍等加工工藝制成各種不同規(guī)格的鐵絲。
退火絲
二、正火
正火是將鋼加熱到某溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)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，得到的組織通常是索氏體。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)亞共析鋼正火可細(xì)化晶粒，提高綜合力學(xué)性能。
正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度更快，因而正火組織要比退火組織更細(xì)小一些，其力學(xué)性能也有所提高。
展開(kāi) 重復(fù)補(bǔ)焊和熱處理對(duì)低壓鑄造ZL104合金力學(xué)性能和組織的影響
1次、2次、3次焊接熱處理后與未焊接試樣相比，抗拉強(qiáng)度分別降低8.4%、13.1%、20.3%，伸長(zhǎng)率分別降低14.1%、34.3%、52.1%。但多次補(bǔ)焊和熱處理的試樣抗拉強(qiáng)度、硬度均高于標(biāo)準(zhǔn)要求，這是由于低壓鑄造使鋁合金的性能大幅度提高，可以改善流線缺陷對(duì)鋁合金性能的不利影響。
硬度試驗(yàn)
未補(bǔ)焊試樣熱處理后硬度（HB）最高達(dá)到98，補(bǔ)焊次數(shù)越多，硬度越低，3次補(bǔ)焊試樣熱處理后硬度（HB）最低，只有86，比母材下降了12.2%，補(bǔ)焊并熱處理后合金硬度仍明顯高于HB9622001標(biāo)準(zhǔn)要求。
展開(kāi) 鑄造生產(chǎn)過(guò)程中煙氣凈化處理
生產(chǎn)鑄造煙氣處理方案
生產(chǎn)鑄造煙氣濕式除塵器由塔體、噴淋系統(tǒng)、除霧層等組件組成，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨的特點(diǎn)，適用于高溫環(huán)境下的污染物處理。污染物在風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入噴淋塔底部，噴淋系統(tǒng)向下噴灑出水，水與污染物結(jié)合沉淀到污水池里，剩余的空氣經(jīng)過(guò)除霧層干燥排出。
生產(chǎn)鑄造煙氣處理
生產(chǎn)鑄造煙氣處理設(shè)施常用的是活性炭吸附，活性炭吸附法適用于大風(fēng)量、低濃度、溫度不高的有機(jī)廢氣治理，該法工藝成熟，效果可靠，易于回收有機(jī)溶劑，因此被廣泛地應(yīng)用于化工、噴漆、印刷、輕工等行業(yè)的有機(jī)廢氣如苯類(lèi)、酮類(lèi)的治理。在工業(yè)吸附過(guò)程中，活性炭是使用最為廣泛的一種吸附劑，但它也存在不耐高溫，在濕潤(rùn)的條件下不能保持很好的吸附能力，易燃，較快達(dá)到飽和吸附而失去效用，吸附劑需定期更換的缺點(diǎn)；其次，吸附法會(huì)產(chǎn)生二次固體或液體污染物。
生產(chǎn)鑄造煙氣活性炭吸附容易飽和，后期運(yùn)行費(fèi)用較高。生產(chǎn)鑄造煙氣處理設(shè)施不只局限于活性炭吸附的工藝，布袋除塵可以有效才去除生產(chǎn)鑄造煙氣中含有的粉塵，經(jīng)過(guò)除塵后的生產(chǎn)鑄造煙氣中含有部分有害的物質(zhì)，但相對(duì)而言較容易處理，沒(méi)有含有過(guò)多的難以降解的物質(zhì)。我們可以選擇光催化氧化的處理工藝。雖然光催化氧化如今還存在許多的弊端，但是我們也不能全盤(pán)否定光催化氧化的處理能力。只要根據(jù)每一個(gè)工況實(shí)際選擇好對(duì)應(yīng)的工藝，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的不是不可行的。
生產(chǎn)鑄造煙氣主要來(lái)源于以下的工藝環(huán)節(jié)：
生產(chǎn)鑄造煙氣高爐原料、燃料及輔助原料的運(yùn)輸、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中將產(chǎn)生粉塵；在高爐出鐵時(shí)將產(chǎn)生一些有害廢氣，該生產(chǎn)鑄造煙氣主要包括粉塵、一氧化碳、二氧化硫和硫化氫等污染物；高爐煤氣的放散以及鑄鐵機(jī)鐵水澆注時(shí)產(chǎn)生含塵廢氣和石墨碳的廢氣。隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格。
展開(kāi) 熱模數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)與Cast-Designer（鑄造模擬分析）中的熱模數(shù)
熱模數(shù)計(jì)算基礎(chǔ)與Cast-Designer（鑄造模擬分析）中的熱模數(shù)
1. 模數(shù)的定義
鑄件的凝固時(shí)間，取決于其體積與表面積的比，這一比值稱(chēng)為“凝固模數(shù)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“模數(shù)”。
用公式表示： M=V/A
M：模數(shù)，cm
V：鑄件體積， cm3
A：鑄件散熱面積， cm2
2. 模數(shù)的意義
各種形狀、重量、用途不同的鑄件，不論鑄件的形狀如何，只要模數(shù)相等，其凝固時(shí)間就相等或相近。
模數(shù)小的鑄件凝固時(shí)間短，模數(shù)大的鑄件凝固時(shí)間長(zhǎng)。
鑄件中縮孔縮松的位置在鑄件最后凝固的部位，鑄件各個(gè)部位的凝固時(shí)間取決于該處的模數(shù)。
3. 模數(shù)的計(jì)算
鑄件結(jié)構(gòu)有的簡(jiǎn)單，有的復(fù)雜。復(fù)雜鑄件總是由簡(jiǎn)單的幾何體與其交節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。所以，只要掌握簡(jiǎn)單幾何體和其交節(jié)點(diǎn)的模數(shù)計(jì)算方法，對(duì)任何復(fù)雜鑄件均可應(yīng)用模數(shù)法計(jì)算出冒口尺寸。
平板的模數(shù)計(jì)算：
長(zhǎng)桿的模數(shù)計(jì)算：
立方體/內(nèi)切圓柱體/內(nèi)切球體：
長(zhǎng)方體：
圓柱體：
當(dāng)h≥2.5b時(shí)，就成為圓桿：
圓環(huán)體和空心圓柱體：
當(dāng)b<5a時(shí)，將其視為展開(kāi)的長(zhǎng)桿體：
當(dāng)b≥5a時(shí)，將其視為展開(kāi)的板：
（待續(xù)）
C家精講，初衷是用最短的時(shí)間，分享一些鑄造工藝設(shè)計(jì)與分析的經(jīng)驗(yàn)。雖然是點(diǎn)點(diǎn)滴滴，愿能匯流成河，如果鑄友們喜歡請(qǐng)點(diǎn)贊轉(zhuǎn)發(fā)。
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鑄造溫度控制-FLOW-3D在澆鑄以及熱裂問(wèn)題判斷的成功應(yīng)用
案例說(shuō)明 ：利用 FLOW-3D 進(jìn)行制程評(píng)估以及確認(rèn)鑄件熱裂問(wèn)題的產(chǎn)生
案例一、四圓柱棒鋼模
FLOW-3D 案例一設(shè)定
1. 非牛頓流體
2. 紊流模型（RNG k-epsilon model）
3. 隱式熱傳解（Implicit）
4. 從充型執(zhí)行至固化結(jié)束
5. 充型時(shí)間約 35 秒
解決無(wú)法填滿(mǎn)模穴的方法 – 離心鑄造
旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定：200 RPM
以 FLOW-3D 進(jìn)行仿真
FLOW-3D 物理模型選擇：非慣性參考座標(biāo)軸模型（Non-inertial reference model）
將旋轉(zhuǎn)角速度的影響施加于澆鑄過(guò)程中。
二、六圓柱棒澆鑄（熱裂問(wèn)題評(píng)估）
問(wèn)題描述：鑄件在固化過(guò)程中發(fā)生斷裂
固化過(guò)程中發(fā)生鑄件斷裂的問(wèn)題檢討：
鑄造過(guò)程中造成的應(yīng)力集中以及鑄件變形原因可能來(lái)自于：
固化過(guò)程中，模具限制了鑄件的收縮，而造成該區(qū)域斷裂
鑄件固化過(guò)程中鑄件各區(qū)域的溫度差異過(guò)大，造成熱應(yīng)力集中斷裂
固液相轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的體積收縮，鑄件各個(gè)區(qū)域的收縮量不同造成鑄件斷裂
熱應(yīng)力發(fā)生的原因：
鑄件中各個(gè)區(qū)域因?yàn)槭湛s量不同造成溫度差異
由于溫度的平衡影響，在這些區(qū)域開(kāi)始造成應(yīng)力集中
如果固化過(guò)程中應(yīng)力超過(guò)鑄件材料固化時(shí)的拉伸應(yīng)力，就會(huì)發(fā)生永久性的變形甚至是斷裂
FLOW-3D 案例二設(shè)定： 零速度場(chǎng)（僅做固化分析）、熱傳采用顯式解計(jì)算（Explicit）
結(jié)果顯示：（固化過(guò)程中之固化率分布，紅色代表固化率 = 100% 的區(qū)域）
結(jié)果：溫度差異最大的區(qū)域顯示
結(jié)論：
FLOW-3D 能夠精確的預(yù)測(cè)重力鑄造件充型的效果以及熱裂問(wèn)題的預(yù)測(cè)。
展開(kāi) 熱擠壓模及中、小型機(jī)鍛模用鋼與熱處理
3) 4Cr3Mo2W4VTiNb (GR)鋼:該鋼是在鎢鑰系熱作模具鋼中加人少量妮，而獲得高回火穩(wěn)定性和高的熱強(qiáng)性。其耐熱疲勞性、熱穩(wěn)定性、耐磨性及高溫強(qiáng)度明顯高于3Cr2W8V鋼。該鋼經(jīng)1160一1200℃油淬，630一600℃回火2次，每次lh的處理，其硬度可達(dá)50一55HRC，抗拉強(qiáng)度可達(dá)188OMPa，沖擊韌度為17J/cm2。該鋼的淬透性、冷熱加工性均好，適于制造熱徽、精鍛、高速鍛等熱鍛模具。
4)基體鋼基體鋼中有多個(gè)鋼種可以兼作冷作模具用鋼和熱作模具用鋼，如6W8Cr4VTi (LM1 ), 6Cr5Mo3W2VSiTi (LM2)和6Cr4Mo3Ni2WV (CG-2)等，其中5Cr4Mo3SiMnVAI (012A1)鋼較多地用于熱擠壓模具，如軸承熱擠壓沖頭、傳動(dòng)桿熱徽模等，其使用壽命比傳統(tǒng)熱作模具鋼3Cr2W8V有較大幅度的提高。
3.熱擠壓模具及中、小型機(jī)鍛模的材料選用
選擇熱擠壓模具加工材料時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)被擠壓金屬的種類(lèi)及其擠壓溫度來(lái)決定，其次也應(yīng)考慮到擠壓比、擠壓速度和潤(rùn)滑條件等因素，以提高模具的使用壽命。表3一所示為熱擠壓模具加工材料的選用情況。中、小型機(jī)鍛模具的選材主要考慮鍛壓材料種類(lèi)和生產(chǎn)批量，其次也要考慮模具尺寸、變形速度和潤(rùn)滑條件對(duì)模具壽命的影響。
4.熱擠壓模及中、小機(jī)鍛模的熱處理
這類(lèi)模具的制造工藝路線一般為:下料*鍛造、預(yù)先熱處理*機(jī)械加工成形，淬、回火、精加工。
下面分析各熱加工工序的工藝特點(diǎn)。
(1)鍛造工藝熱擠壓模及中、小機(jī)鍛模用鋼多為高合金鋼，所以模坯需經(jīng)良好的鍛造，尤其是含鋁的熱作模具鋼，要注意鍛造加熱溫度和保溫時(shí)間的控制，以避免嚴(yán)重脫碳導(dǎo)致模具早期失效。
(2)預(yù)備熱處理
1)退火。
展開(kāi) 鋼的熱處理集錦。
鋼的熱處理就是通過(guò)加熱、保溫和冷卻的方法改變鋼的組織結(jié)構(gòu)以獲得工件所要求性能的一種熱加工技術(shù)。鋼在加熱和冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律為制定正確的熱處理工藝提了理論依據(jù)，為使鋼獲得限定的性能要求，其熱處理工藝參數(shù)的確定必須使具體工件滿(mǎn)足鋼的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律性。
根據(jù)加熱、冷卻方式及獲得的組織和性能的不同，鋼的熱處理工藝可分為普通熱處理（退火、正火、淬火和回火）、表面熱處理（表面淬火和化學(xué)熱處理）及形變熱處理等。
退火
退火指金屬材料加熱至臨界點(diǎn)Ac1以上或以下溫度，保持一定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見(jiàn)的退火工藝有：再結(jié)晶退火，去應(yīng)力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮?em>熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
應(yīng)用要點(diǎn)：1.適用于合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼的鍛件、焊接件以及供應(yīng)狀態(tài)不合格的原材料；2.一般在毛坯狀態(tài)進(jìn)行退火
（一）完全退火
完全退火是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上20～30℃，經(jīng)完全奧氏體化后進(jìn)行緩慢冷卻，以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。它主要用于亞共析鋼（wc＝0.3～0.6％），其目的是細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善鋼的切削加工性。低碳鋼和過(guò)共析鋼不宜采用完全退火。低碳鋼完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。過(guò)共析鋼加熱至Accm以上奧氏體狀態(tài)緩冷退火時(shí)，有網(wǎng)狀二次滲碳體析出，使鋼的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性顯著降低。完全退火需要的時(shí)間很長(zhǎng)，尤其是過(guò)冷奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼更是如此。如果將奧氏體化后的鋼較快地冷至稍低于Ar1溫度等溫，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，再空冷至室溫，則可大大縮短退火時(shí)間，這種退火方法叫做等溫退火。
展開(kāi) 熱處理爐分類(lèi)問(wèn)答
1）、主要用途：罩式爐是一種處理工件在罩內(nèi)被加熱的周期性工作的熱處理爐，主要用于薄板垛或鋼卷的退火處理。
2）、主要組成：罩式爐通常由外罩、內(nèi)罩和爐臺(tái)組成，被加熱工件放置在內(nèi)罩(馬弗罩)內(nèi),在內(nèi)罩與外罩之間供熱。一般往內(nèi)罩里通入控制氣氛；加熱、保溫、緩冷過(guò)程完成后，吊走外罩，板垛或鋼卷便在內(nèi)罩內(nèi)冷卻；待冷卻到設(shè)定溫度，去掉內(nèi)罩，板材或鋼卷在空氣中冷卻,然后卸料；處理冷軋鋼卷的罩式爐有單垛式和多垛式兩種，多垛式可在一座長(zhǎng)方形爐臺(tái)上放2～8垛鋼卷，每垛分別扣上單獨(dú)的圓形內(nèi)罩；在內(nèi)罩下部安裝有循環(huán)風(fēng)扇，用以加強(qiáng)控制氣氛與促進(jìn)鋼卷間的對(duì)流傳熱。
5、牽引式熱處理爐有何主作用途和型式？
1）、主要用途：牽引式熱處理爐廣泛應(yīng)用于冷軋帶鋼的鍍錫、鍍鋅和硅鋼、不銹鋼的展開(kāi)連續(xù)熱處理，近年來(lái)還用于深沖鋼帶的退火；
2）、主要型式：牽引式爐大致分臥式和立式兩種，其中臥式有單程（直通臥式爐）和多程方式（折疊式爐）；立式也有單程的（立式爐）和多程的（塔式爐）；塔式爐牽引帶鋼的速度可高達(dá)每秒10米，多用輻射管或電熱體加熱，處理溫度為700～980℃。
6、環(huán)形熱處理爐有何應(yīng)用特點(diǎn)？
1）、功能：環(huán)形熱處理爐屬于連續(xù)爐設(shè)備，常以滲碳熱處理為主，全爐分有加熱區(qū)、滲碳一區(qū)、滲碳二區(qū)和擴(kuò)散區(qū)，并集備料、滲碳、淬火、清洗、回火于一體，通過(guò)環(huán)形爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，工件可從同一個(gè)爐門(mén)內(nèi)進(jìn)行裝料和出料；
2）、用途：環(huán)形熱處理爐可應(yīng)用于生產(chǎn)商用車(chē)變速器、減速機(jī)、緩速器和齒輪零件等產(chǎn)品的相關(guān)熱處理，對(duì)齒輪零件的最終熱處理質(zhì)量具有關(guān)鍵影響作用；
3）、加熱方式：一般通過(guò)輻射管對(duì)工件進(jìn)行間接加熱，并有電加熱和燃料加熱兩種方式，其中電加熱方式運(yùn)行成本較高，噸產(chǎn)量耗電量約為850度，故目前多趨向于天然氣加熱。
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