钢管常用热处理工艺是什么

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。

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。

45号钢的热处理方法有淬火处理，调质处理。

（1）45钢淬火处理后最高可以达到HRC55，当然要求热处理工艺和材质成分要对。

（2）但要达到HRC55的硬度，45钢就只能进行低温回火，得到的回火马氏体较粗大，材料硬而脆，使用意义不在，所以一般45钢淬火后的硬度控制在HRC50左右。

（3）如果没有耐磨性的要求，更常用的是调质处理。

淬火处理

（1）推荐热处理温度：正火：850℃，淬火：840℃，回火：600℃。

（2）根据一般热处理规范，热处理制度与硬度关系大致如下： 淬火温度：840℃水淬。

调质处理

（1）调质处理后零件具有良好的综合机械性能，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。

（2）但表面硬度较低，不耐磨。可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。

45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

1. 什么叫淬火？

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

2. 淬火的目的：

1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。

2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

淬火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法，主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等。

3. 钢铁工件在淬火后具有以下特点：

① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。

② 存在较大内应力。

③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火

二、回火

1. 什么叫回火？

回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。

2. 淬火与回火的主要目的是：

1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性能。

3. 回火的作用在于：

① 提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

② 消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。

一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。

回火要求：用途不同的工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有提高。

② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。

钢在300℃左右回火时，常使其脆性增大，这种现象称为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。

在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性。

在生产中，常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同，把回火分为低温回火，中温回火，和高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好的塑性韧性。

1）低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。

2）中温回火：350-500℃ ，T回，具有较高的弹性，有一定的塑性和硬度。用于制作弹簧、锻模等。

3）高温回火：500-650℃ ，S回，具有良好的综合力学性能。用于制作齿轮、曲轴等。

三、正火

1. 什么是正火?

正火是一种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。一些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。

2. 正火有以下目的和用途：

① 对亚共析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织；细化晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。

② 对过共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利于以后的球化退火。

③ 对低碳深冲薄钢板，正火可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性能。

④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象，改善切削加工性。对中碳钢，在既可用正火又可用退火的场合下，用正火更为经济和方便。

⑤ 对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正火代替淬火加高温回火，不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和锻件的成分偏析。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正火予以细化。

⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。

⑧ 除钢件和钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁的强度。

由于正火的特点是空气冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织，将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。

四、退火

1. 什么是退火？

退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。

2. 退火的目的在于：

① 改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

② 软化工件以便进行切削加工。

③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④ 为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

3. 常用的退火工艺有：

① 完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

② 球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

③ 等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤ 石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

⑦ 去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。

2、不同钢号的钢材或不同的性能要求，其保温温度均有不同，热处理一般有去应力退火、不完全退火、完全退火及正火几种方式。

螺旋钢管淬火采用喷淋式冷却吗？焊缝感应加热淬火+回火处理这种热处理方法又称调,在线焊缝感应加热调质处理是目前最先进的热处理技术。螺旋钢管厂质处理后焊缝的综合力学性能完全达到管体的水平，实现焊缝铲体性能均一化。实现这项热处理工艺技术的核心就是必须掌握磁场加热技术，保证加热温度的均匀和准确。对于低合金髙强网和微合化高强度钢焊缝的淬火加热温度为900?950T，回火温度为600~650T,淬火采用喷淋式冷却，回火采用空冷与冷会结合冷却。淬火、回火温度采用纵向磁场加热时，控温的准确过了以达到±10°C，这是高强度焊管保持性能稳定必需的控温水平, 用横向磁场加热焊缝同样要求高的控温精度，目前，国内尚处汗发阶段，距此精度相差较大。不过可以相信会很快攻克这项加财友术，螺旋钢管厂实现焊缝在线感应加热调质处理。最先进的焊缝热处理是淬火+回火的调质处理。国外大管生产线中多采用正火处理，螺旋钢管厂调质处理只有日本和欧盟个别用。螺旋钢管厂水平辊与立辊交替配置：连续冷弯辊式成型是将带材在多机架的辊式连续成型机上，按照一定的孔型系统逐渐涟 续弯曲成要求形状和规格的管筒的变形过程。螺旋钢管厂辊式连续成型机的机架一般为二辊式，大管径也可采用多辊式。闭口孔的上辊槽底带有导向环。立辊对改善成型质有祁大好处，它起导向作用，使成型过程中带材运行稳定不窜动。最后的成型在闭口孔内完成: 为使焊缝对正管体中轴线，螺旋钢管厂在焊缝一侧的成型辊槽底皆带有导向环，其厚度向出口逐架减薄。

34CrMo4合金钢

34CrMo4简介：

34CrMo4高温下具有高的持久强度和蠕变强度，低温冲击韧度较好，淬透性良好，无过热倾向，淬火变形小，冷边形时塑性尚可，可加工性中等。焊接性差，焊前需预热，焊后热处理以及消除应力，一般在调质处理后使用，也可在高中频表面淬火或淬火及低、中温回火后使用。

34CrMo4标准：

EN 10083-3 : 2006

34CrMo4材料号：

1.7220

34CrMo4特性：

34CrMo4材料，德国牌号特种钢。

34CrMo4化学成分：

碳 C：0.3- 0.37

硅 Si：≤0.4

锰 Mn：0.6 - 0.9

磷 P：≤ 0.025

硫 S：≤ 0.035

铬 Cr：0.9 - 1.2

钼 Mo：0.15 - 0.3

34CrMo4热处理规范：

淬火830℃-890℃，油冷或水冷； 回火540℃-680℃；

顶端淬火实验850℃±5℃

34CrMo4力学性能：

34CrMo4应用：

主要用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件 34CrMo4 用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，34CrMo4 也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。

34CrMo4主要规格：

34CrMo4圆棒、34CrMo4锻棒、34CrMo4轧棒、34CrMo4锻棒、34CrMo4锻件、34CrMo4锻饼、34CrMo4锻环、34CrMo4板、34CrMo4管、34CrMo4扁钢