电弧炉和中频炉有什么区别

热处理的作用就是提高钢管及精密钢管的材料机械性能、消除残余应力和改善钢管金属的切削加工性能

▲ 精密钢管无缝钢管之热处理无氧退火炉

按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。

1.预备热处理

预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。

（1）退火和正火

退火和正火用于经过热加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理。退火和正火尚能细化晶粒、均匀组织，为以后的热处理作准备。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。

（2）时效处理

时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。

为避免过多运输工作量，对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可。但精度要求较高的零件（如座标镗床的箱体等），应安排两次或数次时效处理工序。简单零件一般可不进行时效处理。

除铸件外，对于一些刚性较差的精密零件（如精密丝杠），为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次时效处理。有些轴类零件加工，在校直工序后也要安排时效处理。

（3）调质

调质即是在淬火后进行高温回火处理，它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作准备，因此调质也可作为预备热处理。

由于调质后零件的综合力学性能较好，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终热处理工序。

2.最终热处理

最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。

（1）淬火

淬火有表面淬火和整体淬火。其中表面淬火因为变形、氧化及脱碳较小而应用较广，而且表面淬火还具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。其一般工艺路线为：下料--锻造--正火（退火）--粗加工--调质--半精加工--表面淬火--精加工。

（2）渗碳淬火

渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢，先提高零件表层的含碳量，经淬火后使表层获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.5~2mm之间，所以渗碳工序一般安排在半精加工和精加工之间。

其工艺路线一般为：下料-锻造-正火-粗、半精加工-渗碳淬火-精加工。

当局部渗碳零件的不渗碳部分采用加大余量后，切除多余的渗碳层的工艺方案时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后，淬火前进行。

（3）渗氮处理

渗氮是使氮原子渗入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。由于渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过0.6~0.7mm），渗氮工序应尽量靠后安排，为减小渗氮时的变形，在切削后一般需进行消除应力的高温回火。

钢铁，钢管，无缝钢管，精密钢管等 常用的5种热处理工艺如下：

钢铁钢号众多，钢管，无缝钢管，精密钢管 品种众多，所使用的钢级(种)也不尽相同，同一品种的钢管其化学成分也可能存在一定差异，但经过热处理后钢管都能达到相关技术要求。

所以，钢制 钢管热处理工艺主要有以下5类：

1、淬火+高温回火(又称调质处理)

将钢管加热至淬火温度，使钢管内部组织转变为奥氏体，再以大于临界淬火速度快速冷却，使钢管内部组织转变为马氏体，再配合高温回火，最终使钢管组织转变为均匀的回火索氏体组织。

该工艺不仅可以提高钢管的强度和硬度，还可以将钢管的强度、塑性、韧性有机结合起来。

2、正火(又称常化)

将钢管加热到正火温度，使钢管内部组织完全转变为奥氏体组织之后，以空气为介质进行冷却的热处理工艺。正火后可得到不同的金属组织，如珠光体、贝氏体、马氏体或者它们的混合组织⋯。

该工艺不仅可以细化晶粒、均匀成分、消除应力，还可以提高钢管的硬度并改善其切削性能。

3、正火+回火

将钢管加热至正火温度，使钢管内部组织完全转变为奥氏体组织之后，在空气中冷却，再配合以回火工艺。钢管组织为回火铁素体+珠光体，或铁素体+贝氏体，或回火贝氏体，或回火马氏体，或回火索氏体。

该工艺可以稳定钢管内部组织，提高钢管塑性和韧性。

4、退火

将钢管加热到退火温度并保温一定时间以后，随炉缓慢冷却到一定温度后再出炉冷却的一种热处理工艺。

该工艺作用：

①降低钢管的硬度，提高其塑性，以方便后续的切削加工或冷变形加工；

②细化晶粒，消除组织缺陷，均匀内部组织和成分，改善钢管的性能或为后续工序做准备；

③消除钢管的内应力，以防止变形或开裂。

5、固溶处理

将钢管加热到固溶温度，使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中，再快速冷却，使碳和合金元素来不及析出，获得单一奥氏体组织的热处理工艺。

该工艺作用：

①均匀钢管的内部组织，均匀钢管的成分；

②消除加工过程中的硬化，以方便后续的冷变形加工；

③恢复不锈钢的耐腐蚀性能。

还有其它的热处理方式 因为不是太常用 所以就不在此处列出来了，如果有要补充的，欢迎给我留言讨论。

由于氧化皮的膨胀系数和钢材不同，因此较易脱落，同事氧化皮的熔点在1300-1350℃较低，高温时易熔化，氧化皮的脱落和熔化，使新暴露的钢材表面二次氧化，增加金属的损耗。

下面我们来看下氧化皮的危害：

 首先锻件表面氧化皮会造成金属的损耗，不仅会降低模锻件表面质量，附着在锻件表面的氧化皮，在热处理时会导致锻件组织和性能的不均匀。氧化皮硬度较高，模锻时会加速模锻型腔的磨损，机加工时会加速刀具的损坏。并且氧化皮是呈碱性的，脱落在加热炉的炉膛内和酸性的耐火材料起化学反应，缩短加热炉寿命。

因此锻件表面氧化皮成为锻造行业棘手问题，通常使用喷砂、抛丸和加热酸洗以及机械去氧化皮。后来一款采用高压水除磷原理去氧化皮设备面世，赢得了广大锻造客户的热捧。它在高压碰嘴的作用下，形成的扇形面像一把锋利的刀片的极速水流，将致密的铁皮切开，形成裂痕。

由此可见，薄的扇面具有更大的打击力；高压水透过裂缝遇到高温母材急速汽化蒸发，形成类似爆破的效果，将氧化铁皮和母材剥离；氧化铁皮在受到水的冲击后遇冷收缩，产生横向剪切力，使将氧化铁皮和母材剥离；带有前倾角的水射流的冲刷作用将已疏松的铁皮冲刷掉。

镀锌钢管的生产工艺流程为：

黑管——碱洗——水洗——酸洗——清水漂洗——浸助剂——烘干——热浸镀锌——外吹——内吹——空冷——水冷——钝化——水漂洗——检验——称重——入库。

具体为：

1、镀前处理工序：有碱洗、酸洗、漂洗、浸助剂、烘干5个工序。

（1）部分钢管表面有油污，需进行碱洗。

（2）选用盐酸进行酸洗，以去除钢管表面的氧化皮。

（3）为除去钢管表面附着的残酸及铁盐，需对钢管进行2次漂洗。

（4）助熔剂作用是从钢管表面除去所有杂质，保证钢管与锌液洁净接触，形成良好镀层。

（5）为防止钢管浸入锌锅发生放炮现象，需对涂上熔剂的钢管进行烘干，烘干温度在120-200℃，时间不低于150s。

2、热浸镀锌工序：

（1）锌锅内锌液温度严格控制在450±5℃。

（2）烘干处理的钢管通过烘干炉链条逐根移出，浸入炉辊道，然后运送到镀锌锌炉，滚入镀锌机中的3根浸锌螺旋内。

（3）3根螺旋相位不同，使钢管在螺旋上成倾斜状态，随着螺旋转动，钢管一面向下移动一面形成倾斜角，然后进入锌液，并继续向下移动。

（4）钢管自动跌落在锌锅内的滑轨上，由拨料机构将其拨到外侧，再由提管机提出锌液。

（5）钢管提升到磁力辊辊面时，被吸住并移动到曳出辊道上。

3、镀后处理工序：

镀后处理工序包括：外吹、曳出、内吹、水冷、检验、钝化、打印。

（1）钢管通过外吹环，其上有一排小孔，通过压缩空气，将钢管多余锌液吹去，获得光洁外表。

（2）在满足生产节奏下，降低曳出速度，可以控制上锌量，降低锌耗。

（3）内吹可除去钢管内表面多余的锌液，获得光洁的内表面，被除去的锌液形成锌粉，被回收。

（4）水冷槽的温度控制在80℃，冷却水用泵送到冷却塔进行冷却后进行循环使用。

（5）水冷后移出水冷槽，落在检验台架上，检验后将漏镀管放入废品筐内，成品管送入输出辊道。

（6）输送中经过钝化液喷淋吹环成品管，使管表面钝化，经外吹环后，用压缩空气将多余的钝化液吹除。

（7）输送中经过铺设蒸汽加热管排的烘干台架，烤干后，进行打印包装。

2． 退火annealing：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

3． 固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4． 时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。

5．固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。

6． 时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。

7． 淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。

50CrVA弹簧钢880℃淬油金相组织

8． 回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

9． 钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化，目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。

10． 调质处理（quenching and tempering）：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。

11． 钎焊：用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺。

编辑本段工艺特点

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。 

45钢淬火温度在A3+(30～50)℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。

以上是个人的一些小小建议，如有不妥，敬请留言讨论。

下面是一些45钢的金相图，你可以参考一下：

图号：45-01

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明：基体组织为片状珠光体+网状、块状铁素体，晶粒度为5～7级，个别是4级。

 图号：45-02

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明： 图45-01放大。 

光学放大倍数：500×

光学放大倍数：100×

图号：45-03

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：锻造后正火处理

组织及说明：基体为片状珠光体，白色为铁素体，构成网络状分布，晶粒大小极不均匀，大晶粒约为2～3级，细晶粒为8级。细晶粒聚集分布。

45钢出现上述组织是由于高温保温时间较短、冷却较快所形成的，出现粗大晶粒将会明显降低材料的力学性能；可采用重新加热、延长保温时间后冷却，组织可得到改善，性能也会随之提高。

图号：45-04

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：退火处理

组织及说明：基体组织为珠光体及铁素体。铁素体沿奥氏体晶界呈网络状分布。片状珠光体的体积分数约占基体总体积分数的55%，由此可以推算出钢中W（C)为45%。同时，从网络状分布的铁素体可以看出，此钢退火温度不高；故其晶粒细小。这种钢在退火状态下强度是偏低的，为了充分发挥材料的潜力，通常于采用调质或正火处理。 

光学放大倍数：100×

光学放大倍数：500×

图号：45-05

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：860～880℃加热保温3h后水冷，600℃+20℃保温4.5h后空冷

组织及说明：片状珠光体及呈白色网状、针状和块状分布的铁素体。晶粒大小不太均匀，有轻微的魏氏组织。

试样取自一轴类零件的心部。该轴锻造退火后再经淬火、回火处理。由于轴的  截面较大以及45钢的淬透性差，心部实际  上并未得到淬火处理，而是经受一次正火处理。由显微组织的分布情况可知，心部的加热温度稍有过热，一方面使晶粒大小不均匀；另一方面，在基体组织中出现了轻度的过热魏氏组织。

图号：45-06

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：720℃退火处理

组织及说明：基体为球粒化珠光体及铁素体。

45钢经过720℃长时间退火处理，导致片状珠光体中渗碳体发生球粒化，从而使钢的强度和硬度明显下降，韧性和塑性则显著增加，因此经过上述处理的钢材，适宜于作冷挤压和冷冲压零件的原材料，因为具有这种球化组织的钢材，在冷变形时不易开裂，同时可延长冲模的使用寿命。 

光学放大倍数：500×

光学放大倍数：500×

图号：45-07

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：810℃退火处理

组织及说明：白色基体为铁素体，其上有呈团块状分布的片状珠光体，并有少量渗碳体呈球状分布。

随着退火温度的升高，一部分球状渗碳体溶入奥氏体；在随后的冷却过程中，至共析反应时，即自奥氏体中析出片状珠光体，极少量未溶解的球粒状渗碳体仍被保留下来。此组织属不完全退火显微组织；由于组织中出现片状珠光体，故不宜作冷挤压的零件。

图号：45-08

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：860℃加热保温后淬火

组织及说明：针状淬火马氏体，其针叶大小中等。 

光学放大倍数：500×

图号：45-09

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：860℃加热保温后淬火，600℃回火1h。

组织及说明：基体组织为保持马氏体位向分布的回火索氏体，硬度为28HRC。

本图片为45钢调质处理后的典型组织。45钢淬火后得到过饱和的a固溶体即淬火马氏体。它的强度及硬度很高(硬度可达58～60HRC左右)，而其韧性及塑性则明显下降。为了消除淬火时的内应力和组织应力，淬火的工件应及时进行回火处理，当回火温度达600℃时，马氏体则发生分解，析出极细的渗碳体颗粒，从而使基体分解为索氏体组织，此时工件的强度和硬度有所下降，而塑性及韧性则显著提高。因此，可获得良好的综合力学性能，以适应制造要求强度较高，塑性及韧性也好的机械零件。

图号：45-10

浸蚀剂：4%硝酸酒精

材料及状态：45钢

处理：热锻形变后直接淬油

组织及说明：基体组织为较粗的中碳马氏体、极少量残留奥氏体，以及沿晶界分布的黑色团状的托氏体，托氏体的体积分数约为5%。

在形变热处理的显微组织中，可允许存在托氏体的体积分数为5%左右。钢在再结晶温度以上进行压力加工，由压力加工导致塑性变形而引起的加工硬化，可以立即通过再结晶来消除，因此再热加工过程中，金属内部将同时发生加工硬化和再结晶软化，这两个相反的作用，在一般情况下刚好抵消，但有时则不能榨抵，这要视变形的程度和加热温度而定，若变形度大、加热温度低，则由加工变形引起的硬化因素将占优势，反之，则再结晶和晶粒长大占优势，此时由于晶粒长大将使钢的性能变坏。 

光学放大倍数：500×

光学放大倍数：500×

以上图片的排版有些乱，你可以参考：45#钢显微组织（来自常州精密钢管博客网）网站上面还有很多这方面的文章，你可以自行研读一下，再进行分析你们这个问题产生的原因。

我个人觉得 你应该提高温度就要缩短退火时间，降低温度就得延长退火时间。在温度和退火时长上面 找一个平衡点，应该可以得到一个合理的晶粒度。

是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的，随着钢中碳含量的增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内，碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高，超过共析范围后，抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。

硅（Si）：

硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12～0.37％。硅增大了钢液的流动性，除了形成非金属夹杂外，硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高，钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。

锰（Mn）：

在碳钢中，锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化锰，相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。

磷（P）：

一般来说，磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度，但使塑性和韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性（低温变脆）。由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。

硫（S）:

一般来说，硫是有害元素，他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。

氮（N）：

钢中的氮来自炉料，同时，在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。

氢（H）：

钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。

氧（O）及其他非金属夹杂物：

氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。