完全退火是將鋼件或鋼材加熱至Ac3以上，保溫足夠長時間，使組織完全奧氏體化后進行緩慢冷卻，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%），其目的是細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度和改善鋼的可加工性。低碳鋼和過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。過共析鋼加熱至Accm以上奧氏體狀態緩冷退火時，有網狀二次滲碳體析出，使鋼的強度、塑性和沖擊韌度顯著降低。在中碳結構鋼鑄件、鍛（軋）件中，常見的缺陷組織有魏氏組織、晶粒粗大和帶狀組織等。在焊接工件焊縫處的組

完全退火需要的時間很長，尤其是過冷奧氏體比較穩定的合金鋼更是如此。如果將奧氏體化后的鋼以較快的冷速冷卻至稍低于Ar1的溫度等溫，使奧氏體變為珠光體，再空冷至室溫，則可大大縮短退火時間，這種退火方法叫做等溫退火。等溫退火適用于高碳鋼、合金工具鋼和高合金鋼，它不但可以達到和完全退火相同的目的，而且有利于鋼件獲得均勻的組織和性能。但是對于大截面鋼件和大批量爐料，卻難以保證工件達到等溫溫度，故不宜采用等溫退火。青島豐東熱處理有限公司是豐東股份在山東的控股子公司，是從事熱處理加工，熱處理裝備研發與制造的專業公司。為客戶提供化

在冷態下成形的沖壓零件用鋼稱沖壓用鋼（沖壓鋼）。這類鋼既要求具有較高的塑性、成形性好，又要求沖壓出來的零件具有平滑光潔的表面。1)化學成分。沖壓鋼的碳質量分數wc<0.2%。對沖壓變形量大、輪廓形狀復雜的零件，則多采用wc<0.05%的鋼。2)常用的沖壓用鋼。沖壓用薄鋼板通常在熱處理后經精壓后供貨，鋼板材料是低碳的優質碳素結構鋼，用量最大的是08F和08 A1薄板。對形狀簡單、外觀要求不高的沖壓件，可選用價廉的08F鋼；而沖壓性能要求高，外觀要求嚴的零件宜選用08 A1；變形不大的一般沖壓件，可用10鋼

合金刃具鋼主要是指用來制造車刀、銑刀、鉆頭、絲錐、板牙等切削刃具的鋼。刃具在工作時受到零件的壓力，刃部與切屑之間產生強烈摩擦，使刀刃磨損并發熱，切削速度越大，刃部溫度越高，結果導致刃部硬度降低，甚至喪失切削功能，此外刃具還承受一定的沖擊和振動，因此，要求刃具具有以下性能。1)高的硬度和耐磨性。一般刃具的硬度應高于60HRC，切削某些高硬度材料時，刃具的硬度還要更高些。通常硬度越高，耐磨性越好。耐磨性直接影響刃具壽命，耐磨性不僅決定于硬度，而且與鋼中碳化物的性質、數量、大小和分布狀況有關。2)高的熱硬性。熱硬性是指鋼

低合金高強度結構鋼是在碳素結構鋼的基礎上加入少量合金元素(合金元素總量WMe<3%)而得到的鋼。這類鋼比碳素結構鋼的強度要高10%～30%，低合金高強度結構鋼牌號的表示方法是由代表屈服強度的漢語拼音字母(Q)、屈服強度數值、質量等級符號(A、B、C、D、E)三個部分按順序排列組成的。質量等級符號反映了低合金高強度結構鋼中有害元素（磷、硫）含量的多少，從A級到E級，鋼中磷、硫含量依次減少。如Q390A，代表屈服強度為390MPa、質量等級為A級的低合金高強度結構鋼。合金元素在低合金高強度結構鋼中起的作用有：固溶

鋁合金在剛淬火后，強度和硬度并不高，塑性很好；但放置幾天后，強度和硬度會顯著提高，而塑性則明顯下降。鋁合金的這種淬火后力學性能隨時間延長而顯著提高的現象，稱為時效硬化現象，這一過程稱為時效。鋁沒有同素異構轉變，在近鋁端處亦沒有共析轉變，只有固態溶解度隨溫度變化的曲線。將鋁合金固溶處理時，高溫下的過飽和α固溶體被原封不動地保留到室溫。但是這種過飽和固溶體在室溫下處于不平衡狀態，有脫溶分解和析出強化相而趨于穩定的傾向。隨著時間的延長，強化相逐漸脫溶而使合金強度硬度提高，即所謂時效硬化。時效有自然時效和人工時效兩種方式。

不完全退火是將鋼加熱至Ac1~Ac3（亞共析鋼）或Ac1~Accm（過共析鋼）之間，經保溫后緩慢冷卻以獲得相近于平衡組織的熱處理工藝。由于加熱至兩相區溫度，因此基本上不改變先共析鐵素體或滲碳體的形態及分布。如果亞共析鋼原始組織中的鐵素體已均勻細小，只是珠光體片間距小，硬度偏高，內應力較大，那么只要進行不完全退火即可達到降低硬度，消除內應力的目的。由于不完全退火的加熱溫度低、時間短，因此對于亞共析鋼鍛件來說，若其鍛造工藝正常，鋼的原始組織分布合適，則可采用不完全退火代替完全退火。

許多機械零件如汽車、拖拉機齒輪，內燃機凸輪，活塞銷等工作條件比較復雜，一方面零件表面承受強烈的摩擦和交變應力的作用，另一方面又經常承受較強烈的沖擊載荷作用，這類零件要求鋼表面具有高硬度，心部要有較高的韌性和足夠的強度。為了滿足這樣的工作條件，常選用合金滲碳鋼。對合金滲碳鋼的基本性能要求是經滲碳、、淬火和低溫回火后，表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有足夠的強度和韌性。一般合金滲碳鋼碳的質量分數wc=0.10%~0.25%（也可適當提高至wc=0.3%），以保證滲碳零件心部有較高的塑性和韌性。合金滲碳鋼中，主加元素為鉻

不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的統稱。能抵抗大氣腐蝕的鋼稱為不銹鋼。而在一些化學介質（如酸類）中能抵抗腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。一般不銹鋼不一定耐酸，而耐酸鋼則一般都具有良好的耐蝕性。金屬的腐蝕是指金屬與周圍介質發生化學或電化學作用而引起其表層變質、損耗甚至破壞的現象。根據腐蝕過程進行的機理不同，可以將腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種。電化學腐蝕是由金屬與周圍介質之間作用而引起的。電化學腐蝕的基本特點是：在金屬不斷受到破壞的同時還有電流產生。大部分金屬的腐蝕屬于電化學腐蝕。當兩種電極電位不同的金屬互相接觸，而且有電解質溶液存在時

可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵經熱處理得到的一種高強度鑄鐵，其石墨呈團絮狀，削弱了石墨對基體的割裂作用和應力集中效應，因此可鍛鑄鐵具有較高的強度，而且具有一定的塑性和韌性。由于塑性比灰鑄鐵好，又叫做展性鑄鐵或韌性鑄鐵，可鍛鑄鐵特別適宜于大量生產形狀復雜的薄壁小件，甚至可以鑄造質量為數十克和壁厚在2mm以下的鑄件?？慑戣T鐵可部分地代替鑄鋼、合金鋼和非鐵金屬材料，廣泛應用于許多工業部門?？慑戣T鐵化學成分的一般范圍見表1。從表中可見，其碳、硅的質量分數低，碳和硅在促進石墨化和改善鑄造性能方面的作用基本相似，都是強烈促進石墨化的元素

淬火碳鋼回火時，隨著回火溫度的升高和回火時間的延長，相應地要發生如下幾種轉變。(1)馬氏體中碳的偏聚  在80℃以下很低的溫度回火時，鐵原子和合金元素難以進行擴散遷移，碳原子也只能作短距離的遷移。板條馬氏體內存在大量的位錯，碳原子傾向于偏聚在位錯線附近的間隙位置，降低馬氏體的彈性畸變能。片狀馬氏體的亞結構主要是孿晶，除少量碳原子向位錯線偏聚外，大量碳原子將向垂直于馬氏體c軸的(100)面富集，形成小片富碳區。碳原子的偏聚現象不能用金相方法直接觀察到，但可用電阻法或內耗法間接證實，因為碳在馬氏體一

再結晶退火是將冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保溫適當時間后，使變形晶粒重新轉變為新的均勻等軸晶粒，同時消除加工硬化和殘留應力的熱處理工藝。經過再結晶退火，鋼的組織和性能恢復到冷變形前的狀態。再結晶退火既可作為鋼材或其他合金多道冷變形之間的中間退火，又可作為冷變形鋼材或其他合金成品的最終熱處理。再結晶退火溫度與金屬的化學成分和冷變形量有關。當鋼處于臨界變形量(2%~10%)時，應采用正火或完全退火來代替再結晶退火。一般鋼材的再結晶退火溫度為650~700℃，保溫時間為1～3h，通常在空氣中冷卻。

正火后回火的目的一般是主要針對于大截面零件而言的有以下作用，非常重要：1、對于像電機軸、壓機容器等零件（材質一般為碳鋼或低合金結構鋼）而言，正火+高溫回火就是其最終熱處理，因此正火后及時回火處理能有效的穩定組織及尺寸，進一步消除工件內應力，對提高綜合力學性能有明顯作用；2、對于大型鍛件而言，正火后及時高溫回火（一般還在中間加一次過冷）除了能達到前面所述之目的外，還有擴氫的重要作用，特別是高淬透性鋼，（氫是產生白點的因素）而大鍛件若內部產生了白點的話一般都要報廢。所以重要零件（或特殊材料）正火+高溫回火是十分必要的。

低合金刃具鋼是在碳素工具鋼的基礎上為改進其淬透性差、淬火易變形、開裂和熱硬性不足等缺陷加入少量合金元素（一般質量分數不高于SU/o）發展而來的。主要用于制造尺寸精度要求較高且形狀、截面較復雜，但對熱硬性要求不太高的刃具，如鉸刀、絲錐、板牙及輕型模具等。低合金刃具鋼碳的質量分數為wc=0.8%~1.5%，用以保證高的硬度和耐磨性。常加入的合金元素有鉻、錳、硅等，以提高鋼的淬透性和耐回火性，使鋼在200～300℃時仍保持高的硬度（60HRC以上）。還有少量的鎢、釩、鉬等元素，可進一步改善鋼的硬度和耐磨性，細化晶粒，改善

合金調質鋼通常是指經調質處理后使用的合金鋼。主要用于制造承受很大變動載荷與沖擊載荷或各種復合應力的零件（如機床主軸、連桿、螺栓以及各種軸類零件等），這類零件要求鋼材具有較高的綜合力學性能，即強度、硬度、塑性、韌性有良好的配合。為了保證零件整個截面力學性能的均勻性，還要求鋼具有良好的淬透性。1、化學成分 合金調質鋼碳的質量分數一般在0.25%~0.5%之間。碳的質量分數過低，不易淬硬，回火后強度不足；若碳的質量分數過高，則韌性差，在使用過程中易產生脆性斷裂。因合金元素起了強化作用，相當于代替了一部分碳量，故

鋼在控制軋制變形過程中或變形之后，鋼組織的再結晶對鋼的控制軋制起決定性作用，其中控制軋制時變形溫度尤為重要。因此，根據鋼在控制軋制時所處的溫度范圍，將控制軋制分為以下三個階段。1)奧氏體再結晶區控制軋制（又稱Ⅰ型控制軋制）。如圖1a所示，奧氏體再結晶區控制軋制是將鋼加熱到奧氏體再結晶溫度以上進行軋制，使變形與再結晶（動態再結晶）同時進行，經過變形和再結晶的不斷交替發生，使奧氏體晶粒逐步細化，變形后急冷至室溫，以固定變形時形成的組織，然后進行回火或時效。為了不使再結晶后的奧氏體晶粒長大，要嚴格控制臨近終軋的幾個道次的

碳素工具鋼主要用于制作各種小型工具。它的碳質量分數為0. 65%～1. 35%。經過淬火及低溫回火處理后可獲得高硬度、高耐磨性。碳素工具鋼分為優質級(WS≤0. 03%，Wp≤0.035%)和高級優質級（Ws≤0.02%，Wp≤0. 03%）兩大類。這類鋼號命名的方法是“碳”的漢語拼音“T”加上碳質量分數的千分數。如T10，表示碳的質量分數千分之十即1. 0%的碳素工具鋼。對于高級優質的碳素工具鋼須在鋼號尾部加“A”，如

熱作模具鋼是指用來制造熱態（指熱態下固體或液體）下對金屬或合金進行變形加工的模具的鋼，如制造熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄型等。熱作模具工作時通過擠、沖、壓等迫使熱金屬迅速變形，模具工作時承受強烈的摩擦，并承受較高溫度和大的沖擊力，另外模膛還受到熾熱金屬和冷卻介質的交替反復作用而產生的熱應力，模膛表面容易產生熱疲勞裂紋。因此，要求熱作模具鋼在400~600℃應具有較高的強度、韌性，足夠的硬度和耐磨性，以及良好的淬透性、抗熱疲勞性和抗氧化性，同時還要求導熱性好，以避免模膛表面溫度過高。熱作模具鋼碳的質量分數在0.3%~0.6

感應淬火是利用電磁感應原理，在工件表面產生密度很高的感應電流，產生表面效應或趨膚效應，并使工件迅速加熱至奧氏體狀態，隨后快速冷卻（通常采用噴射冷卻法）獲得馬氏體組織的淬火方法。感應圈用純銅管制作，內通冷卻水。當工件表面在感應圈內加熱到相變溫度時，立即噴水或浸水冷卻，實現表面淬火工藝。感應淬火和普通加熱淬火相比具有加熱速度快，加熱效率高，淬火變形小，工件質量好，經濟環保等優點，因此得到廣泛應用。根據電流頻率，可將感應淬火分為三類：高頻感應淬火，常用電流頻率為80~1000kHz，可獲得的表面硬化層深度為0.5~2mm

鋼的均勻化退火是將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低于固相線的溫度長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝，曾稱為擴散退火。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析，使成分和組織均勻化。為使各元素在奧氏體中充分擴散，均勻化退火加熱溫度很高，通常為Ac3或Accm以上150~300℃，具體加熱溫度視偏析程度和鋼種而定。碳素鋼一般為1100~1200℃，合金鋼多采用1200~1300℃。保溫時間也與偏析程度和鋼種有關，通?？梢雷畲笥行Ы孛婊蜓b爐量大小而定，一般均勻化退火時間為10~15h。