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钢的热处理是指在固态下通过对钢进行不同的加热、保温、冷却来改变钢的组织结构，从而获得所需要性能的一种工艺。钢的热处理路线图，如图所示：

2、钢的热处理分类

（1）根据工艺方法来分

1）整体热处理（退火、正火、淬火、回 火）；

2）表面热处理（火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光加热表面淬火等）；

3）化学热处理（渗碳、渗氮、渗其它元素等）。

（2）根据热处理在零件加工中的作用分

1）预先热处理（退火、正火）：为机械零件切削加工前的一个中间工序，以改善切削加工性能及为后续作组织准备。

2）终热处理（淬火、回火）：获得零件终使用性能的热处理 。

3、过热度和过冷度

加热和冷却时相图上临界点位置，如图所示：

平衡态相变线：A1、A3、Acm

加热（过热度）： Ac1、Ac3、Accm

冷却（过冷度）： Ar1、Ar3、Arcm

圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆的供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25毫米的圆钢，主要用于制造机械零件、无缝钢管的管坯等。

碳素钢按化学成分（即以含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

(1) 低碳钢

又称软钢，含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。

(2) 中碳钢

碳量0.25%～0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的高硬度约为HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。

状态 钢材出厂前经高温回火热处理，这种交货状态称为高温回火状态。高温回火的回火温度高，有利于彻底消除内应力，提高塑性和韧性，碳结构、合金钢、保证淬透性结构钢钢材均可采用高温回火状态交货。某些马氏体型高强度不锈钢、高速工具钢和高强度合金钢，由于有很高的淬透性以及合金元素的强化作用，常在淬火(或回火)后进行一次高温回火，使钢中碳化物适当聚集，得到碳化物颗粒较粗大的回火索氏体组织(与球化退火组织相似)，因而，这种交货状态的钢材有很好的切削加工性能

状态 钢材出厂前经固溶处理，这种交货状态称为固溶处理状态。这种状态主要适用于奥氏体型不锈钢材出厂前的处理。通过固溶处理，得到单相奥氏体组织，以提高钢的韧性和塑性，为进一步冷加工(冷轧或冷拉)创造条件，也可为进一步沉淀硬化做好组织准备

钢材现货（Steel actuals）指亦称钢材实物（Steelphysicals），指可供出货、储存和制造业使用的钢材实物商品。可供交割的现货可在即期或远期基础上换成现金，或先付货，买方在极短的期限内付款的商品的总称。钢材期货的对称。

现货交易中通行的是一手交钱一手交货的交易方式，或者采取以货易货的交易方式。

现货交易一般适用于农副产品买卖、小额批发和零售交易。在中国，零售企业现货交易，一般采取一手交货一手收钱，银货两讫的方式；批发企业现货交易，除采取一手交货一手收钱的方式外，还采取通过银行托收承付的方式在限期内结算。现货交易与其它交易方式的不同点有：

①在交易的目的上，是为了获得商品的所有权。

②在交易方式上，一般通过一对一的双方谈判进行，不必集中在特定的时间和地点。

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。

2. 性能要求

(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3. 成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的塑性和韧性。

(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和工艺性能。