热处理工艺论文范文第1篇

盾构刀圈的制造工艺一般为：下料——锻造——软化退火——机械加工——淬火、回火——精加工。因盾构滚刀的刀圈承受严重的冲击载荷和磨料磨损，因此选用刀圈的材料应具有较高的屈服强度，避免刀刃端在高应力下发生变形或压溃变形；应有足够高的硬度，有利于提高耐磨性，减少刀圈的磨损；应具有良好的冲击韧性，可防止刀圈工作时的断裂和崩刀；应具有良好的抗回火性能，提高材料的热稳定性，保证刀圈在热装和滚压、破碎岩体过程中因摩擦热而升温时不会过分降低硬度；刀圈材料还应该具有好的热加工和冷加工性能，材料成本相对较低、制造方便等。目前，国内外制造盾构刀圈材料主要为模具钢，常用刀圈材料的化学成分如表1所示［8～11］。可以看出，刀圈材料的含碳量一般在0.4%～0.9%，较高的含碳量可以提高热处理后刀圈材料的硬度，保证耐磨性能和使用寿命。对于模具材料，热处理后全相组织中马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量，而合金元素对硬度的影响较小。从表1可看出，刀圈材料合金中含有较高的Cr、Mo、W、Ni、Si、V等合金元素，主要是为了提高热处理时的淬透性，提高刀圈截面硬度的均匀性，提高回火抗力及全相组织的热稳定性。

2热处理工艺

（1）在盾构刀具制造材料中，4Cr5Mo-SiVl钢是常用于制造刀圈的材料之一。4Cr5Mo-SiVl相当于美国牌号AISI-H13，日本JIS-SKD61、德国X40CrMoV5-l，是一种铬系中合金高强韧热作模具钢，该钢的特点是含铬量较多，具有较高的淬透性，如厚度为150mm的钢可油冷淬透。由于合金元素含量较高，具有较高的回火抗力和抗氧化性。模锻时锻造温度范围较窄，应严格控制锻造温度，模锻加热温度在1120～1150℃，始锻温度在1080～1120℃，终锻温度不小于850℃，模锻后应该缓冷并及时退火，以免产生裂纹。4Cr5-MoSiVl钢球化退火工艺为860℃±10℃×2h，降温到750℃±10℃×4h，500℃左右出炉。普通退火工艺为845～880℃×2～4h，然后缓冷到500℃左右出炉。4Cr5MoSiVl钢刀圈材料淬火加热温度一般为1020～1050℃，空冷或油冷材料的硬度HRC55～58，淬火组织为细针和隐针马氏体、未溶的碳化物和残余奥氏体，需适当的回火提高韧性。文献［12］在4Cr5MoSiVl基础上，通过提高含碳量至0.5%，适当增加Mo、Cr、V合金元素含量，热处理工艺为1060℃真空淬火+550℃回火3次，回火后硬度HRC55～58，且具有良好的韧性。3次回火的目的是由于合金元素含量较高，淬火后全相组织中残余奥氏体含量较高、硬度偏低，淬火后第一次回火可促使部分奥氏体的分解和对淬火马氏体进行回火，而在第一次回火冷却过程中部分未分解的奥氏体会转变为二次马氏体；第二次回火是对二次马氏体的回火并进一步促进奥氏体分解，减小奥氏体含量；通过第三次回火可使奥氏体含量达到较低水平，提高材料硬度和组织稳定性。（2）进口盾构刀圈材料中，有的用40CrNiMo制造刀圈。40CrNiMo属于低合金超高强度钢，常用于调质结构钢，具有良好的韧性、强度和耐磨性。40CrNiMo是在热作模具钢50CrNiMo钢的基础上降低含碳量而来，因此韧性提高。用40CrNiMo钢制造切割圈，热处理采用870℃淬火220℃回火，硬度为HRC50～55，全相组织为回火马氏体和少量残余奥氏体组织。文献［13］分析进口40CrNi-Mo刀圈材料与国产4Cr5MoSiVl的刀圈材料，发现进口刀圈材料的硬度值从刀圈刃部至内圈逐渐减小，表面硬度为HV627（HRC56.5）、心部硬度HV530（HRC51），但具有很高的冲击值、良好的综合力学性能和耐磨性，进口刀圈材料基体组织主要为回火板条马氏体，细小的碳化物不连续地分布在马氏体板条间及晶粒内部。而国产4Cr5MoSiVl全相组织虽然也为回火马氏体，但析出碳化物沿晶界及马氏体板条间分布，导致刀圈的冲击值降低，使用寿命低于进口刀圈。（3）5Cr5MoSiV属于中合金模具钢，热处理时材料的硬度一般随淬火温度的升高而增加，在1060～1100℃时硬度达到峰值，淬火后回火温度在500～560℃时硬度达到最大值［14］。5Cr5MoSiV的热处理工艺一般为1060～1100℃淬火+530～560℃2次回火，硬度HRC57～60。淬火后多次回火使奥氏体充分分解或回火冷却过程发生马氏体转变，减少奥氏体量、稳定组织和提高材料硬度，淬火回火的全相组织为回火马氏体和其上弥散分布的碳化物，如VC、Mo2C及M23C和少量M3C型碳化物，碳化物在基体中弥散分布能提高材料的硬度及其耐磨性能。文献［15］研究了热处理对5Cr5MoSiV钢硬度和耐磨性的影响，结果表明，5Cr5MoSiV钢较合适的热处理工艺为1060℃淬火+530℃2次回火，可获得较高的硬度（HRC57～58）和良好的耐磨性。为了进一步提高5Cr5MoSiV材料的韧性和塑性，合金化时可再加入微量的稀土和钨，形成5Cr5MoWVSiRe钢［16］，钢中加入钨能形成复合碳化物，提高耐磨性；稀土的加入可以净化钢液、细化组织，能够改善钢的力学性能，耐磨寿命达到或略超过进口刀圈的寿命。（4）50CrMoV属于低合金模具钢，用50Cr-MoV制造刀圈的模锻始锻温度为1100℃，终锻温度900℃。由于材料含碳量较高，存在提高淬透性元素Cr、Mo，模锻空冷后可产生马氏体组织，硬度较高。因此模锻时要注意严格控制终锻温度和锻造后的锻件冷却速度，以防止锻造裂纹发生，模锻后刀圈在机械加工前应进行软化退火，温度在750℃～780℃。刀圈的奥氏体加热温度为870～880℃。为防止刀圈在淬火加热时发生表面脱碳，淬火加热最好在可控气氛热处理炉内进行或采用真空淬火热处理，淬火后的刀圈应及时进行热处理，50CrMoV回火温度在500℃～550℃，回火后刀圈的硬度HRC56～59。（5）6Cr4Mo2W2V为一种高合金模具钢，含有较高的铬、钼和钨，具有良好淬透性、耐磨性和韧性，应用于岩石抗压硬度较高的情况，是制造滚刀刀圈理想材料之一。实验表明［17］，6Cr4-Mo2W2V钢制滚刀的使用寿命是9Cr2Mo钢制滚刀使用寿命的2倍以上，制造刀圈的热处理工艺为680℃回火、820℃加热、1150℃加热，预冷一定时间后在200℃等温处理，油冷、540℃3次回火，刀圈截面硬度HRC62～63，硬度分布均匀，刀圈材料中含有一定量的下贝氏体组织，形成回火马氏体和下贝氏体的复相组织，结果表明这种复合组织对提高滚刀的磨料磨损有利。（6）9Cr2Mo钢属于高碳低合金钢，一般作为Cr系冷轧辊用钢。9Cr2Mo钢制作刀圈材料，钢的硬度值控制在HRC54～58，用于软岩滚刀刀圈，具有耐磨性和经济效益［18］。9Cr2Mo钢通过等温淬火，可形成下贝氏体或下贝氏体和马氏体的复相组织，可提高耐磨性。9Cr2Mo钢淬火温度为840～860℃，淬火后硬度66～68HRC，回火温度360℃，硬度HRC56～57。淬火回火状态的全相组织为隐针状马氏体、针状马氏体、贝氏体组织和碳化物。文献［19］研究了热处理对9Cr2Mo钢硬度的影响，结果表明9Cr2Mo钢具有较高的淬透性，实际生产时热处理可采用油淬，加热至温度845℃淬火，硬度达HRC61，淬火全相组织为马氏体、Fe3C和残余奥氏体，随淬火温度的提高，全相组织中残余奥氏体增加、硬度降低，淬火后随回火温度的提高，硬度有降低的趋势，300℃以前回火硬度变化较小，HRC为57～61；淬火回火组织为回火马氏体、碳化物或回火马氏体、下贝氏体和碳化物。超过300℃回火，硬度下降较快。9Cr2Mo实际生产中可采用840℃淬火、300℃～360℃回火，可获得较高硬度（HRC54～57）和韧性。从上述分析可以看出，刀圈材料经热处理后的表面硬度较高，一般在HRC56-60，心部硬度HRC50-56，可以承受较大的冲击。对于软岩和中硬岩的刀圈材料，刀圈所受岩石的冲击力相对较小，可用利用刀圈的高硬度来提高碾压破岩效率，可用一般的工模具钢或高碳低合金模具钢制造，经淬火回火热处理使用。对于硬岩，刀圈所受岩石冲击力较大，为提高材料的耐磨性和冲击性能，可采用基体钢或中高碳中合金钢制造，配合合理的淬火或回火工艺，为提高刀圈的使用寿命，也可在刀圈刃部镶嵌硬质合金，以提高刀圈材料使用寿命。

3提高盾构滚刀刀圈材料耐磨性能的主要措施

分析国内外刀圈材料的组织和性能，提高盾构滚刀刀圈耐磨性和寿命的主要措施有材料、热处理、表面处理、破碎岩石的特性等方面。材料方面主要提高刀圈材料的纯净度，减小材料的成分偏析、带状偏析及其气体和夹杂物含量、细化刀圈材料的组织，提高材料的纯净度，采用电弧炉冶炼+炉外精炼，或采用电渣重熔等措施，提高材料的冶金质量。在热处理工艺方面应研究热处理工艺参数对组织和性能的影响规律和机理，确定合适的热处理加热温度、回火温度及回火次数，通过热处理细化材料的全相组织、提高刀圈的韧性。对于破碎工况，要分析了解岩石的硬度特征，对于硬岩工况，为了提高刀圈材料耐磨性，可以在刀圈工作部分镶嵌硬质合金刀头，或采用回火抗力较高的刀圈材料；对于软岩工况，适当提高刀圈材料的硬度，对耐磨性有利。刀体部分可选用耐磨合金钢材料，也可采用表面堆焊硬质合金、热喷涂耐磨层、渗氮或碳氮共渗等方法增加表面硬度，提高滚刀的耐磨性。

4结论

热处理工艺论文范文第2篇

将1～3号钢板试样分别加热到790、850和890℃，保温60min后出炉用水冷却至320～400℃，然后在空气中冷却至室温。35CrMo钢板淬火后的显微组织如图1所示。由图1可知，两种加热温度保温后的淬火组织截然不同。图1(a)所示组织中有铁素体、退化的珠光体，也有马氏体与贝氏体。原因是790℃的淬火温度低，没有完全进入奥氏体区，在冷却过程中形成的珠光体在加热过程中没有完全溶解，而铁素体也没有完全奥氏体化。所以淬火时由于奥氏体中碳含量少，形成的马氏体量也少，钢的硬度低。850℃温度下淬火时，钢的奥氏体化完全，奥氏体中含碳高，其淬火性能好，形成M+B，所以硬度远高于图1(a)对应组织的硬度。由图1(c)可知，890℃温度下淬火，钢的奥氏体化完全，其淬火后组织与850℃相似。淬火后，对1～3号试样分别取样后根据GB/T230．1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》标准进行洛氏硬度测试，测得1～3号试样的硬度分别为35、47、48HRC。由硬度测试结果可知，淬火加热温度高，淬火组织硬度大，但当淬火温度超过850℃时，淬火后组织以及硬度变化不大。790℃加热后淬火时，由于组织没有完全奥氏体化，实际生产中不宜采用该温度。综合考虑可知，850℃的淬火加热温度较为理想。

2回火温度对组织与性能的影响

将850℃淬火后的钢板(2号试样)再均分为3个试样，分别在550、620、660℃下保温100min进行回火，考察不同回火温度对35CrMo钢组织与性能的影响。35CrMo钢不同温度回火后的显微组织如图2所示。由图2可见，在水冷淬火时，随着回火温度的提高，淬火组织中碳化物不断球化，原淬火组织中的马氏体和贝氏体板条簇方向性减弱。对850℃淬火后不同温度保温100min回火后的3个试样分别取样测试其硬度，结果如表2所示。由表2可知，从550℃开始，随着回火温度的升高，回火的硬度呈下降的趋势。550℃回火时钢板硬度过大，而660℃回火时钢板硬度过小。综合考虑不同热处理工艺下35CrMo钢的组织和硬度情况，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为现场生产工艺。为更深入细致地了解35CrMo钢在850℃水冷淬火、620℃回火条件下的精细组织，对此条件下处理后的试样进行了透射电镜观察，结果如图3所示。图3(a)～(b)反映出在35CrMo钢在850℃淬火、620℃回火条件下组织中为板条状马氏体+贝氏体组织。由图3(c)可知，在回火组织中依然有大量的位错存在，这些位错的存在是保证试验钢强度和硬度的原因之一。在回火组织中还有大量析出的短条棒状碳化物(见图3(d))，因其尺寸较小，无法在透射电镜下进行能谱分析，由于此钢中有1．0wt%左右的Cr的存在，推断分析可能是合金碳化物(Fe，Cr)3C或者Cr的碳化物。

3现场应用

根据以上试验结果，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为35CrMo钢板现场生产的调质工艺。莱钢宽厚板厂2013年共生产100mm厚度35CrMo钢板超过10000t，性能稳定，为企业创造了良好的经济效益。

4结语

热处理工艺论文范文第3篇

本试验对3种工艺处理后Fe-Co合金的磁性能进行了比较，具体见表1。3种热处理工艺的具体制度分

别为:真空热处理真空度优于10－2Pa，随炉升温，到温后保温2h，氩气淬火，冷却速度300℃/h。氢气保护热处理加热炉到温后将加热容器马弗罐入炉，零件到温后保温2h，罐体出炉空冷至200℃，全程高纯氢保护，氢气露点低于－40℃。氢气保护磁场热处理加热炉到温后将加热容器马弗罐入炉，零件到温后保温1．5h后施加环形磁场，保持0．5h后磁场停止，罐体出炉空冷至200℃，全程高纯氢保护，氢气露点低于－40℃。从表1可以看出，和真空气淬工艺相比，氢气保护处理可以明显提升材料的磁性能，施加磁场后效果更加显著。但随热处理温度的升高，磁场作用下降，840℃时磁场基本不起作用。图1比较了740℃温度下，Fe-Co合金经氢气保护热处理及氢气保护磁场热处理后的磁化曲线和磁化率曲线。可见，材料在磁化过程中，外磁场达到200A/m时，氢气保护磁场处理及氢气保护处理合金的磁感应强度分别为1．6T和1．4T;外磁场达到400A/m时，二者的磁感应强度分别为1．9T和1．7T，这表明磁场热处理使得合金在低磁场下就具有较高的磁感应强度。氢气保护处理主要是通过氢气在高温下和材料的C、S等杂质元素发生化学反应，生成气相化合物并排出炉外，从而达到净化合金的目的，随着温度的提高，原子扩散速度加快，净化作用得到提升;磁场处理主要通过干涉热处理过程中材料组织的变化，如形核、晶化、晶粒长大过程，使之在磁场方向上形成一定的织构。这种织构的形成机理，目前认为是在组织变化过程中原子扩散受磁场影响，在磁化方向上形成了能量最低状态，并在随后的冷却过程中保持下来，随着温度升高，原子扩散容易，磁性织构容易形成，对于磁性能的提升有益，但温度继续升高并接近居里温度，原子磁矩排列趋于紊乱，磁场作用反而下降。从以上结果可以看出，高强Fe-Co软磁合金热处理的试验结果符合这些原理，从应用需求角度出发，热处理温度的提高会降低材料强度［8］，为了确保材料强度达到1000MPa，一般热处理温度不宜超过760℃，所以磁场处理成为优化材料磁性能的首选工艺。

2磁场热处理

由于磁场热处理对高强Fe-Co合金性能影响显著，因此，对不同保温温度、充磁时间和磁场强度等参数进行了研究，结果见图2。从图2可以看出，热处理温度对磁性能的影响明显，随温度升高磁性能上升，这和常规热处理结果是相同的;保温时间对磁性能的影响相对较弱，随保温时间的延长磁性能上升，到2．0h后则基本不变，这和常规热处理结果基本一致;充磁磁场强度对磁性能的影响不强烈，随磁场增加，磁性能增加，150A之后变化不大，150A时产生的有效磁场为1330A/m。

3降温速率

由于Fe-Co软磁合金在730℃附近存在无序-有序化转变，导致性能恶化，所以1J21、1J22等Fe-Co合金热处理工艺中，必须控制降温速率，通常是在730℃以上缓冷，730℃后快冷。如前所述，高强Fe-Co软磁合金的热处理温度区间一般低于760℃，处于敏感区间，降温制度对材料性能的影响至为关键。为此，利用真空气淬设备对降温速率可控技术，研究了不同降温速率对高强Fe-Co合金性能的影响，结果如表2所示。从表2可见，降温速率对材料的性能具有一定的影响，但总体变化不大。从数据对比来看，降温速率为150℃/h和600℃/h时，力学性能略低，但磁性能和其他样品差别不明显。前者可以认为是无序-有序转变的结果，后者则应该和过快冷却造成的内应力有关。为了评估Fe-Co合金添加元素对合金升、降温过程的影响，采用DSC测量了750～1050℃的差热曲线，如图3所示。3种Fe-Co软磁合金中，1J21含V元素1．2wt%左右，1J22含V元素2．0wt%左右，而高强Fe-Co合金除含V元素2．0wt%外，还添加了Nb、Cr等其他元素。从图3可以看出，随着添加元素含量的增加，居里点(以极值点数值定义)呈下降趋势，但升温和降温过程表现不同，升温过程居里点相差不多，为964～972℃，降温过程居里点相差较大，为867～926℃，而且放热/吸热峰宽也随着增大。这说明添加元素的增加，合金的居里转变滞后程度增加;降温过程的影响更加显著，表明添加元素起到的作用主要是对磁畴的钉扎。无序-有序化过程同样受添加元素的影响，从居里点的变化来推断，高强Fe-Co合金的无序-有序转变会受到更大抑制，这也是降温速率对性能影响不大的主要原因。从以上试验结果来看，300～600℃/h的降温速率都适用于高强Fe-Co合金热处理的冷却。

4结论

热处理工艺论文范文第4篇

摘要：众所周知，《金属工艺学》具有很强的实践性和理论性。一般而言，职业教育培养的目标是培养技能型人才，必须让学生通过在学校的学习，充分接受专业技能培养和锻炼，使其具备工艺分析和理解能力等。保证学生就业时在短期内对工作进行适应。为了能够让学生正确合理的运用理论知识解决实际中的问题，并在教学实践中培养学生的应用知识能力，本文主要从《金属工艺学》教学策略方向出发，着重从培养金工学习的意识，培养应用金工知识的能力阐述了在教学中加强理论联系实际的教学方法。

关键词：金属工艺学；教学策略；分析

中图分类号： CA24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

相对而言，《金属工艺学》是最具综合性的一门学科，其中包含金属的机械性能、金属冶炼、加工策略、热处理以及金属材料等，是中职机电专业一门重要的专业基础课，基于《金属工艺学》课程教学研究，为学生能力的培养作出积极贡献。

一、针对《金属工艺学》现状的分析

所谓金属工艺学，就是关于研究制造金属机件时所使用的工艺性方法[1]。其学科实质属于综合技术性学科，其主要研究的范围主要是：工艺方法的规律和机械制造时应用以及互相联系、金属机件加工工艺与结构的工艺性、金属材料的性能以及其对加工工艺所产生的影响、综合工艺方法较对等。当前，《金属工艺学》研究的现状主要体现在机械制造过程中金属的材料方面，包括热加工、热处理、铸造以及锻造、焊接、锻压等工艺方法与工艺的过程。

针对《金属工艺学》教学的主要策略分析

（一）重视绪论实践课程

一般而言，绪论是对课程的学习策略、学习目的、学习内容起到了总体介绍的作用[2]。教学中可以从不同时期针对金属的冶炼、材料、工艺以及加工历史等进行不断的改进，还要使学生懂得金工课程或金工实习课程的体现出的重要意义。与此同时，课程内容的重点应该建立在课程介绍的基础之上，考虑到到金工实习课程的内容存在跨度大的特点，要先从机械产品生产过程的方面充分对课程进行介绍，并促使内容各个章节的充分衔接，具体从以下两个方面进行生产过程的介绍。

图1 机械产品生产过程

参照图1进行了产品生产过程中每个工序的目的、特点、位置、内容和选用的原则等研究，由此以来会使学生在材料的选用原则、加工策略、热处理等内容及其作用具备基本的认识。同时，最具代表性的零件作为实例进行说明，可以发挥较好的理解功效，并有利于进一步促进教学。通过以上的分析可以得出结论，让学生对各个章节的内容感觉到丰富性，是具有典型的综合性，针对实际的情况灵活应用好知识来解决实际存在的问题。

（二）培养应用金工知识的能力

1.加强实践性环节

现阶段，学生对金工课程的相关内容缺乏感性的认识，甚至有的学生不曾了解或者是没有做到充分注意及认识，所以在听课之时产生空洞感和抽象感，也在课堂内容上存在很大难度的了解。对此，在热加工、热处理、铸造以及锻造等授课前期，要针对性的进行参观和学习，并做到现场教学。另外，金属冷加工科目要安排在工厂进行实地实习。这样以来才能增强学生听课能力，与此同时还能延伸学生的视角，避免由于实习期过长而带来感性知识的模糊。

2.课堂讲授中充分做到分析实例

通过实际的例子研究之后要进行对涉及到的工序位置、作用、以及生产方法等内容和知识的讲解和分析。课程教学中要着重把表达变为直观、通俗、易懂，并深入浅出进行对理论性知识的讲授和表达，更好的让学生所接受以此来增强学生的听课兴趣。另外，还要充分利用现代化教学设备进行《金属工艺学》教学，一般而言借助现代化教学设备能够使教学内容更为直观、易于比对。例如：在进行“热处理”的学习时，要利用学生在观察中碰到的主要问题作为题目，以下以某厂的生产过程为例，其冷冲压成型的工艺大致为：图2和图3所示。

图2 冷冲压成型工艺

图3 冷冲压成型工艺

通过对图2和图3的观察可以看出，各个工序在作用以及热处理方面均获得了组织，从而运用实例教学对学生进行内容的讲解，激发并增强学生的兴趣，避免课程的枯燥[3]。

结论：

综上所述，进一步明确了《金属工艺学》实践性和理论性的重要性，为了能够让学生正确合理的运该科目理论的知识解决实际中的问题，并在教学实践中培养学生的应用知识能力，更是一项重要的环节。本文正是通过从《金属工艺学》教学策略出发，着重从培养金工学习的意识、能力方面阐述在教学中加强理论联系实际的教学方法。

参考文献：

[1]廖映奇.金属工艺学教学方法探讨[J].广西师范学院学报（自然科学版），2012，（07）：72-73.

热处理工艺论文范文第5篇

关键词：热处理　新工艺　真空　形变

金属热处理作为制造业中非常重要的工艺之一，往往是金属加工过程中不可或缺的工艺环节。由于热处理一般不改变工件的形状和整体的化学组成，只是通过改变工件内部的显微组织结构等来改善工件的内在质量，因此它具有其他工艺无法比拟的优势。据不完全统计，在汽车、拖拉机、机床等制造中，需要热处理的金属零件多达70~80%，而在模具和滚动轴承中，金属热处理基本上达到了100%。因此它越发受到了人们的关注，在石油化工、航空航天、汽车制造业等发挥着重要的作用。

一、真空热处理

真空热处理是指在低于一个大气压的环境中进行的热处理工艺，它是真空技术与热处理技术相结合的一种新型的热处理技术。它可以实现其他常规热处理工艺过程所涉及到的过程，但是其热效果的质量得到大幅度的提高，被视为一种具有潜在巨大应用价值的金属热处理工艺。

1.真空热处理原理及特点

真空热处理中所谓真空度一般是在10-1~10-2Pa，在真空介质中将工件加热到所需要的温度，然后在不同介质中以不同冷却速度进行冷却的一种热处理方法。对于真空度的选择，并不是越高越好，而是要根据金属工件以及热处理整个体系来综合考虑,真空炉的示意图。对于大部分低合金结构钢、合金工具钢等的淬火加热，真空度一般选用1.33~13.3Pa；而高合金钢的高温回火，真空度则一般选用1.33×10-2Pa；对于高速钢等的淬火加热，我们需要考虑元素的蒸发效应和工件之间的相互作用，一般选用的真空度为6.67×105Pa的高纯氮。

2.真空热处理的应用

真空热处理可以实现无氧化、无脱碳、无渗碳等效果，另外还可以去掉金属工件表面的磷屑，能够达到表面光亮净化的效果，因此近年来其应用范围也越来越广，从真空退火的应用延伸到真空渗碳等应用方面。

2.1 真空化学热处理（真空渗碳）

随着热处理工艺的不断发展，真空化学热处理的应用也越来越受到重视，真空化学热处理方法能有效的提高金属工件的各项综合性能。在真空化学热处理方法中以真空渗碳工艺较为经典，它是在真空淬火和高温渗碳的基础上发展起来的一种新的热处理工艺。它具有渗碳时间短、作业条件好等优点，有着极为广泛的应用前景。

二、形变热处理

形变热处理工艺，作为一种新型的热处理工艺方式，是在形变强化和热处理强化基础上发展起来的。人们在生产研究过程中发现，当金属工件在同时受到形变和相变时，奥氏体晶粒发生细化，位错密度提高，晶界发生畸变，能够达到单一形变或者单一相变所不能达到的综合强韧化的效果。

1.形变热处理的原理及特点

形变热处理是将压力加工与普通热处理操作结合，从而使金属工件产生塑性变形的形变强化和热处理的相变强化的一种新型的复合热处理工艺。形变热处理后金属工件之所以能够获得良好的强韧性是由其显微组织和亚结构组织共同决定的。强韧化机理大多可以归结为显微组织细化、位错密度和亚结构的变化、碳化物的弥散强化作用等。因此多年来，形变热处理已经在冶金和机械制造业等工业中得到广泛应用，形变热处理的类别及应用。

2.形变热处理的应用

2.1相变前形变的形变热处理

高温形变淬火工艺是先将钢加热到奥氏体（A）稳定区进行形变，随后采取淬火以获得马氏体组织。高温形变淬火后再于适当的温度回火，可以获得很高的强韧性，其强度一般可以提高15~35%，塑性可以提高35~50%，而冲击韧性则可以大幅度的增长，其抗脆断能力也较高。

2.2相变中形变的形变热处理

相变中形变热处理中较经典的方式主要有等温形变处理和马氏体相变中进行形变的形变热处理。下面以马氏体相变中的形变热处理为例来阐述其应用。

2.2.1让金属工件在奥氏体下进行形变，使奥氏体加工硬化，诱发其部分转变为奥氏体，加上形变时马氏体加工硬化的作用，将使钢获得显著的强化效果。

2.2.2诱发马氏体的室温形变，也就是利用相变诱发塑性现象使钢件在使用中不断发生马氏体转变，从而兼有高强度与超塑性。

2.3相变后形变的形变热处理

相变后形变热处理主要是针对奥氏体转变产物进行形变强化的工艺。在工业上常见的主要是珠光体冷形变、珠光体的温加工、回火马氏体的形变时效等。一般形变后的金属工件都需要再次进行回火以消除应力。一般来讲，回火马氏体的形变时效是获得高强度材料的重要手段之一。在常规热处理过程中，通过形变来提升材料的强度总会导致材料的塑性、韧性的降低。另外，当形变量越小塑性自动就相应的降低较少，因此我们通常采用的是小量形变。形变热处理的缺点主要体现在:

2.3.1由于存在压力而引起的形变，因此和普通热处理工艺相比，形变热处理需要压力装置，比单一的热处理增加了资金成本投入，容器设备等也需要满足压力的要求。

2.3.2形变热处理工艺由于存在形变强化的过程，由塑性形变引起的缺陷等会比常规热处理增加，这些都有可能对材料的性能产生未知的影响。

三、结束语

金属材料作为国家经济发展和基础建设的重要支柱行业，在机械制造中具有非常重要的作用，因此正确运用热处理，了解其作用和特点是非常重要的。热处理的新工艺会随着社会的不断发展而不断涌现，给制备高端、精密仪器带来了希望。希望我国热处理企业、科研工作者以后继续探索新型的热处理新工艺，为振兴中国的热处理事业而奋斗。

参考文献

[1]刘静，金属热处理工艺及发展现状研究，华章，2011,Vol.22,No.340.

[2]巨东英，日本金属热处理未来发展路线概述, 第十次全国热处理大会论文集 2011.9.

[3]潘健生，胡明娟，张伟民，顾剑锋，热处理数学模型与计算机模拟[A],首届中国热处理活动周论文集[C].2012.