5月7日晚8点30分，&ldquo盖世微课堂&mdash&mdash汽车行业金属热处置罕见成绩的讨论&rdquo正式开讲！盖世汽车特邀行业资深专家上海明嘉金属科技无限公司副董事长兼总经理崔津湘开堂授课并解答微友疑问，同时，来自汽车零部件及相关企业共281位人士在群内展开热烈讨论。以下是课堂焦点内容速记汇总，与业内共享！

一、热处置相关定义

热处置进程浅显讲就是加热、保温及冷却进程，是机械工业的重要组成局部，古代制造业消费链上不可或缺的极端重要环节，是促进金属资料潜力充沛发扬、进步机械零件内在质量和运用寿命的关键加工工序，是制造业的根底技术。

1.淬火：

是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段工夫，使之全部或局部奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms左近等温）停止马氏体（或贝氏体）转变的热处置工艺。

目的：取得金属资料外部马氏体或贝氏体组织。

2回火：

将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度坚持一定工夫，随后用契合要求的办法冷却，以取得所需求的组织和功能的热处置工艺。

目的：

①进步组织波动性，使工件在运用进程中不再发作组织转变，从而使工件几何尺寸和功能坚持波动。

②消弭内应力，以便改善工件的运用功能并波动工件几何尺寸。

③调整钢铁的力学功能以满足运用要求。

④调整淬火硬度。

品种：

①高温回火：工件在250℃以下停止的回火。

②中温回火：工件在250～500℃之间停止的回火。

③低温回火：工件500℃以上停止的回火。

3.正火：

将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度坚持一定工夫后在空气中冷却，失掉珠光体类组织的热处置工艺。

目的：

（1）关于力学功能要求不高的碳钢、低合金钢构造件，可作最终热处置。

（2）关于低碳钢可用来调整硬度，防止切削加工中的粘刀景象，改善切削加工性。

（3）关于共析、过共析钢，正火可消弭网状二次渗碳体，为球化退火作预备。

4.退火：

将亚共析钢工件加热至AC3以上20&mdash40度，保温一段工夫后，随炉迟缓冷却至500度以下在空气中冷却的热处置工艺。

目的

（1）降低钢的硬度，进步塑性，以利于切削加工及冷变形加工。

（2）细化晶粒，平均钢的组织及成分，改善钢的功能或为当前的的热处置做预备。

（3）消弭钢中的剩余内应力，以避免变形和开裂。

5.球化退火：

将钢加热到Ac1以上20～40℃，保温一段工夫，然后迟缓冷却到略低于Ac1的温度，并停留一段工夫，使组织转变完成，失掉在铁素体基体上平均散布的球状或颗粒状碳化物的组织。（次要用于高C钢）

6.固溶处置：

将合金加热至低温单相区恒温坚持，使过剩相充沛溶解到固溶体中，然后疾速冷却，以失掉过饱和固溶体的热处置工艺。

7.时效：

合金经固溶热处置或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温坚持时，其功能随工夫而变化的景象。

8.调质处置：

普通习气将淬火加低温回火相结合的热处置称为调质处置。调质处置普遍使用于各种重要的构造零件，特别是那些在交变负荷下任务的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

二、金属热处置的品种

■全体热处置：零件全体硬化。

淬火/正火/调质/固溶/时效/退磁等。

■外表热处置：外表强化。

高中频淬火/火焰淬火/高束能淬火/激光淬火等。

■化学热处置：

发黑/渗碳/氮化/碳氮共渗/氧化/电镀/涂层等

■钎焊加工：焊接加工

铜基钎焊/银基钎焊/镍基钎焊等

■真空烧结：PM/MIM粉末冶金

次要使用于复杂精细小零件粉末成型后烧结加工。

三、金属热处置进程

&bull热处置工艺普通包括加热、保温、冷却三个进程，有时只要加热和冷却两个进程。

&bull这些进程相互衔接，不可连续，延续作业。

&bull加热是热处置的重要工序之一。金属热处置的加热办法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进

&bull而使用液体和气体燃料。电的使用使加热易于控制且无环境净化。应用这些热源可以直接加热，也可以经过熔融的盐或金属，或以致浮动流态粒子停止直接对流加热。

&bull加热温度是热处置工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处置质量的次要成绩。

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&bull加热温度随被处置的金属资料和热处置的目的不同而异，但普通都是加热到相变温度以上，以取得低温组织。另外转变需求一定的工夫，因而当金属工件外表到达要求的加热温度时，还须在此温度坚持一定工夫，使内外温度分歧，使显微组织转变完全，这段工夫称为保温工夫。采用高能密度加热（激光；高、中或工频）和外表热处置时，加热速度极快，普通就没有保温工夫，而化学热处置的保温工夫往往较长。

&bull冷却也是热处置工艺进程中不可短少的步骤，冷却办法因工艺不同而不同（次要有高压氮气、油冷、盐浴、聚合物水溶液、盐水、空气冷却等），次要是控制冷却速度。普通退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快（空冷），淬火的冷却速度更快（介质冷却）。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢（空气中冷却或普通风扇冷却）就可以用正火一样的冷却速度停止淬硬。

四、影响热处置件质量的要素

■热处置工艺要素

1、氧化与脱碳

脱碳：钢在某些介质中加热时，产品外表发生氧化或介质会使钢表层的含碳量下降，外观严重不良甚至于影响尺寸。

避免办法：

（1）采用脱氧良好的盐浴炉加热。

（2）可控维护氛围（氮氢混合气、氮 甲醇、丙烷 空气等）炉中加热。

（3）真空炉中少无氧气停止加热。

（4）正确控制加热温度与保温工夫。

2、变形与开裂

工件淬火中变形与开裂是热应力与相变应力复合的后果。

避免办法：

（1）合理的资料冶炼、锻造与必要的事后热处置。

（2）合理的淬火和冷却（含介质）工艺。

（3）淬火工艺操作完成后及时停止回火处置。

■工件的构造要素

1、为了避免淬火时发生应力集中，应防止零件上尖角，棱角设计成圆角或倒角。

2、防止厚薄悬殊的断面。

3、尽量采用对称封锁构造。

4、采用组合构造。

5、有利于机械加工修正变形。

五、汽车产品热处置相关

（一）汽车产品热处置局部技术瓶颈

1、汽车零部件细长件的变形较直成绩；

2、渗碳、渗氮零部件渗层和硬度平均性；

3、不同的汽车零部件热处置进程中装炉或摆放的成绩；

4、汽车冷作模具经真空热处置 TD强化热处置后变形组合的成绩；

5、因资料、设计、冷加工、热处置、电镀、实践运用等某个环节呈现成绩，停止生效剖析；

6、淬火冷却介质的波动性、耐久性较差，形成产品、模具热处置质量的不波动；

7、热处置设备的炉温平均性，制造厂家都是以空炉九点测试合格，但实践消费中往往超标。

（二）汽车产品热处置开展趋向

1.新资料、新技术对热处置技术的晋级改造，热处置技术发作了很多本质性的革新，热处置技术正在向高质量、更精细、更环保、高度智能化的方向开展。

2.汽车零件的渗碳热处置配备次要有箱式多用炉，单排、双排以及多排延续炉，真空（高压）渗碳高压气淬炉等，热处置技术开展的重要标志是传感技术和计算机技术在消费中的使用。对热处置工艺参数，如温度、工夫、碳势、淬火进程以及举措顺序完全自动控制，甚至可以依据零件的技术要求、资料牌号及特性等，零碎可以自动生成工艺，完成智能控制。汽车零件渗碳热处置消费线的特点有：

3.工业计算机对炉温、碳势、自动线举措顺序的监控与数据自动采集。

4.自动线渗碳热处置工艺进程的自动跟踪与监控，完成渗碳工艺仿真与优化和零件渗碳质量的预测，对炉内温度、碳势和举措的实时显示及控制，零碎毛病自动诊断、显示及报警。

5.节能减排、环保高效、精准监测的热处置加工设备的不时研发、制造、投入和热处置工艺参数的优化是波动汽车产品热处置质量、效率的关键。

6.为顺应更高真空渗碳的需求，开发了在1000～1100℃低温渗碳可以保证组织细化的新型齿轮钢。真空（高压）渗碳具有工艺工夫大大延长、原料耗费极少、零件变形小、热处置质量好、零件外表光亮、无净化的显着特点，是真正意义上的清洁、绿色热处置。

六、严重误导人们的几个热处置成绩

1.真空加热有淬火增碳？

在剖析真空热处置工件增碳景象时，有两种曲解：第一，以为是工件在淬火油中增碳；第二，以为是加热热室的石墨件形成增碳。其实，很多状况下不是这两个缘由，而是加热热室的清洁度不高，有少量淬火油在工件进出炉、料筐净化、送料小车进出带入热室，残留在热室冷壁上，加热时构成挥发性复原氛围，对工件增碳。

除了在1050℃低温以上的温度直接入油外。1050℃以下的加热工件油淬火时，稍做预冷入油不会构成分明的增碳景象。

对加热室的石墨件等对工件的增碳状况，也不能扫除，但是完全没有残留淬火的氛围严重。

真空加热淬火的增碳景象更为严重的是来自淬火油净化炉膛的缘由，并不是人们所说的油中淬火或石墨件的缘由！

2.我的锻造尺寸合格，热处置质量成绩与我锻造有关？

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锻造工序是为了消弭资料缺陷，改善组织形状，进步资料功能。浪费机械切削加工量，进步资料应用率。但是当今的锻造者把&ldquo消弭资料缺陷，改善组织形状&rdquo忘的一尘不染，仅仅在保证锻造尺寸上&ldquo下时间&rdquo，全然不顾进步资料功能方面的要求了。更令人惊叹的是有些资料经过锻造工序，不是进步了资料功能，反而把资料的功能搞坏了。锻造者不分青红皂白地采用锻造余热退火的办法，后果在资料中构成严重的网状碳化物组织。

由于资料锻造的加热温度大多远远高于热处置淬火的加热温度，那种&ldquo严重的网状碳化物组织&rdquo发作组织遗传，给产质量量带来严重结果。

3.手册说可以热处置淬火到达这个硬度，你为什么做不到这个硬度？

有些人以为，他设计时的硬度选择是依照手册中的硬度范围选定的，你热处置怎样就说达不到这个硬度呢？

例如：用弹簧纲60Si2Mn来制造大型件，由于实践工件厚度很大，厚薄明显，热处置曾经没有好的方法到达要求的硬度规范。手册中硬度是可以到达：58&mdash60HRC。结合实践工件是没有方法到达的。只能降低热处置要求。

决议热处置的硬度受下列几个要素控制：资料牌号、模具尺寸大小、工件分量、外形构造，后续加工方式等要素。模具热处置之后不是内外硬度都是一样的，要依据模具尺寸大小来选择资料和设计尺寸，不能直接依照设计手册里的技术规范和硬度要求来选取，手册上的硬度规范是来自小试样的热处置后果，在运用到实物上时一定要按实践状况来决议合理的硬度目标。不合理的硬度目标，比方过高的硬度，就会损失工件的韧性，形成工件的运用开裂。

4.这个产品是经热处置加工的，出了成绩全部由热处置担任。

某企业在运用产品进程中发作成绩，该企业立刻告诉热处置厂家索赔

产品生效要从设计、选材、资料缺陷、工艺缺陷（包括热处置）、拆卸与运用等方面剖析，找出真正的缘由，而复杂的认定是热处置的缘由形成生效是不迷信的。

最正确的途径是在原资料和生效产品上按标准辨别取样交有资质的威望机构停止专业的定性定量鉴定，检测资料化学成分、原始组织和热处置技术要求目标以及金相组织。

5.产品尺寸加工曾经全部完成，要求热处置保证不变形？

为了节省产品加工费用，在热处置之前，把一切的尺寸加工完毕或预留不合理的余量，然后去热处置淬火回火。要求热处置者保证在热处置进程中不变形，或许只允许变形量在最初一道冷加工的公差带值内。热处置加工本质上就是一个经过冷-热-冷的组织变形的进程，微观组织中的变形积聚必在微观上表现出来成为尺寸变形。

塑料、浇铸模具或局部外表要求耐磨和防腐蚀的产品，未经事后调质热处置（或调质热处置工艺不当）就将尺寸加工到位，此时交付停止渗氮处置后极易发作变形。

6.热处置工学好铁碳均衡相图就可以了？

在很多材料中阐明铁碳均衡相图在热处置中是非常重要的知识，是制定钢铁资料加热工艺的根据，而且指出：尤其是热处置工必需纯熟掌握铁碳均衡相图。

铁碳相图是铁碳合金在均衡形态时的组织组成图，而不是取得非均衡的马氏体、贝氏体等组织的转变图。铁碳相图的临界温度参数仅仅局限在碳钢和铸铁，非合金钢和合金铸铁。合金钢和合金铸铁的均衡形态图由于添加了其它合金元素，与铁碳均衡形态图相差还是很大的。

铁碳均衡相图是加热和冷却进程中的速度是及其迟缓的后果，而且又局限于铁碳合金钢种，这个实际形态，是不能够在实践消费中少量运用，实践淬火等热处置加热冷却进程中组织转变都是在一定加热速度和冷却速度下停止的，不是完全到达均衡形态。所以，铁碳均衡相图仅仅是研讨热处置、学习热处置的必备根底知识和动身点，而不是直接在热处置工艺进程中运用的相图。

热处置工纯熟掌握了铁碳均衡相图知识只是热处置学习的末尾，不能到达运用铁碳均衡相图来处置工艺实践成绩的境界。

热处置工学好铁碳相图仅仅是具有热处置入门知识之一。

7.为什么热处置是高含量低价值？

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看待热处置这个行业为什么不断是高技术含量低加工价值呢？多年来机械行业重&ldquo冷&rdquo轻&ldquo热&rdquo，关于冷加工的设计、精度、设备要求很高，但关于热处置加工在整个产业链中使产品的综合机械功能大幅度进步的现实却往往视而不见，甚至于复杂的了解为热处置就是把工件加热烧红，往水里一放就好了。热处置既然成为一个学科，需求设备、工艺、操作、检验、零碎等各方面的综合管控，才干够满足客户各种功用、外观产品件的技术要求。

七、发问环节

1.铝陶瓷制品，如何提升外表耐热性？

属于新资料涂层成绩，应不属于热处置范围。

2.如何增加细长螺钉热处置进程中的弯曲变形？

装炉的摆放方式、热处置温度去中上限、夹具回火校正

3.高频热处置中影响产品质量的关键要素有哪些？

1）硬度缺乏-工艺加热温度低、资料原始组织粗大、冷却介质或冷速慢或转移工夫长、

2）加热不平均-感应线圈制造与产品间距不平均

3）开裂-加热温渡过高、设计的尖角、键槽和尺寸落差大、冷却介质选择不当冷速过大、返工

4）变形-加热不平均、功率小加热工夫长

4.垫26.5*10.3*1日本资料SK5热处置要求HRC60一65疲劳湾曲实验12000N力压10万次以上！我们火温度800回火温度180回火工夫2小时做出来的硬度为HRC61湾曲实验不合格只要5一8万次，请问专家有好的方法改善韧性吗？

建议回火工夫加长1小时或添加二次回火，保温工夫不低于2小时。

5.我想要理解一下控制热处置的变形成绩有哪些比拟好的办法或许工艺？

要看详细的产品外形尺寸、外形、资料、热处置类别。

6.超声波去应力和热处置去应力有什么异同，适用范围辨别是什么？

热处置去应力是将工件迟缓加热到Ac1以下一定的温度并保温一段工夫，然后迟缓冷却（避免过快冷却形成新的应力），工件的外部组织不发作变化，加热温度越高内应力消弭越彻底（超越600度应力完全消弭），在粗加工之前精加工之后停止，关于淬火、调质工件去应力退火温度应低于回火温度，以免降低硬度、强度。适用于铸件、锻件、焊接件、机械加工件、形变加工件。

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