1.黑色金属硬度

1.1 洛氏硬度（一般指的就是HRC而不是HRA等）

1.2 布氏硬度

1.3 维氏硬度

1.4 邵氏硬度（HS，前面的表中未提及）

2.零部件热处理

2.1退火（常是最初的热处理）

2.2 正火

2.3淬火

2.4 回火

2.5 调质处理

2.6 时效处理

2.7冷处理

2.8 表面热处理

2.8.1 表面淬火

2.8.2 渗碳、渗氮

3.常用热处理材料：

3.1渗碳钢

3.2 调质钢

3.3低碳马氏体钢

3.4弹簧钢

4.如何正确地提出零件热处理要求（针对一般零部件的思路）

一、明确材料来源

二、对于工件的工作用途要明确

三、工件工作过程中的特点

4.1 技术要求要注明的事项

4.2 常见零件的热处理

1.黑色金属硬度

学好热处理，首先就要了解硬度，这一节要重点理解。

工作中多看公司里成熟的图纸，对于其图纸中对滑轨、导杆等进行的热处理和能到达的硬度值记下，作为日后设计的经验与借鉴，当然除了硬度和热处理还有公差、技术要求、表面粗糙度都要认真记下和理解。

（上表区别于下表在于材料的含碳量高于低碳钢，下表只针对低碳钢.这两张表位于机械设计手册第一卷第一章第二节的末尾）

1.1 洛氏硬度（一般指的就是HRC而不是HRA等）

一般用于表面要求耐磨和硬度要求高的场合，比如滑轨、轴承、导向杆、刀具等。

一般使用洛氏硬度的话，相应的热处理是淬火或者表面淬火。

1.2 布氏硬度

一般用于有强度要求的结构件，对表面是否耐磨没有过多要求。使用布氏硬度的话，相应的材料用的是调质处理。

1.3 维氏硬度

全能型选手但是比较花钱一点

1.4 邵氏硬度（HS，前面的表中未提及）

常用于非金属的材料如尼龙、橡胶等。张力辊要在80~90、挤压辊则在60~70，用的最多的就是HA单位，不过要注意的是<10HA ,>90HA 的时候建议换C、D型的邵氏硬度计。

2.零部件热处理

本节的内容主要是对非标设计常用到的零部件热处理进行介绍，比较基础，但是也需要理解和记忆，在工作中不断应用学习来提高自己的水平。当我们作为设计师要提出一个热处理工艺的时候，我们首先要明白什么材料适合什么样的热处理，不同的热处理有什么好处。

举个例子：轴承和导轨，考虑它们的热处理的时候肯定会考虑硬度和耐磨性，但是比起导轨（没有高速的相对长时间运动的那种），轴承还需要考虑疲劳强度。那么此时，对轴承的热处理，就需要会考虑渗氮进行表面处理以获得一个好的耐磨性、硬度和抗疲劳强度，和考虑什么材料可以进行渗氮。如果对各种热处理没有基本的认识则难以在工作中不断学习、了解提高自己

2.1退火（常是最初的热处理）

退火中有一种工艺称为去应力退火（又称软化退火，一般说退火都是指它，除了它以外还有球化退火、完全退火等工艺，想了解更多可以看设计手册）

2.2 正火

可以理解为正火是退火的补充

2.3淬火

2.4 回火

回火常常是最终的热处理工艺！

常用到的所谓调质处理就是淬火+高温回火形成

2.5 调质处理

是最常见的工艺了，主轴会用到，不同于淬火后难以加工，调质处理后切削性能仍十分优良

2.6 时效处理

同回火一样，常常是最终的热处理工艺！常用于铸件、焊件和精密的零件（这里的精密要求是0.几个丝的问题）！

2.7冷处理

也是一种最终处理，主要是用于量具和刀具

2.8 表面热处理

主要是用于对精度要求不高，而对硬度、耐磨有要求的零件，如链轮等。做完表面热处理后往往还需要磨一下，然后接低温时效处理/冷处理作为一个最终的热处理。淬深的深度，是比较随机的。是否做表面淬火跟零件的后续使用息息相关，对疲劳强度、硬度是否有更高的需求？等问题都是要考虑的。

2.8.1 表面淬火：

表面淬火是主要用于形状简单的零部件，长的圆的扁的。目的主要是表面耐磨、硬同时芯部保持韧性。

感应加热的方式常用于花键的轴（与齿轮配合的）等。

2.8.2 渗碳、渗氮

渗碳：

渗碳和表面淬火的功能差不多，区别在于它用于形状结构复杂的零部件

上图中提到的渗碳深度，是需要我们自己设计人员要作为技术要求提出的，作为萌新主要是要知道渗碳的深度是0.5~2.5 ，同时载荷越重，深度越大，然后在工作中多问师傅、多看一些有类似技术要求的图纸，因为具体深度是多少，是非常看经验的，特别是非标行业，很多时候这个结构行不行、这个强度行不行，是要靠机子跑起来，通过后续的维护观察、根据采集到的数据进行分析从而不断积累经验。

渗氮：

它最突出的功能是它还可以，提高抗疲劳强度！类似于轴承这样，高速、长时间运行的零部件我们就要考虑提高抗疲劳性能。

PS: 淬火、渗碳、调质等工艺后因为会发生变形，往往我们还需要进行磨削，但是渗氮的变形量很小，一般不需要。

3.常用热处理材料：

技术要求写硬度的时候不要乱写，参照上面硬度标注波动范围来写，因为热处理的精度是难以控制的，一般就在一个范围内波动。

3.1渗碳钢

渗碳钢是指低碳钢(0.1%~0.25%)或者含碳量最高不超过3%的合金钢(少数在5%~7%),用的比较多的是低淬透性的渗碳钢，淬透性主要影响的是表面和芯部，淬透性越好对芯部影响越大。上图主要是让大家有个底：材料能做到怎么样一个硬度是否满足设计需求。

3.2 调质钢

3.3低碳马氏体钢

这一类材料特点除了强度、硬度和耐磨以外是比较耐冲击。看这些材料重点关注它们可以达到的硬度和材料的特点。上图中很多材料都带Mn原因，就在于下图划线处。

3.4弹簧钢

4.如何正确地提出零件热处理要求（针对一般零部件的思路）

应用热处理之前先考虑材料是否可以用相应热处理。

一、明确材料来源

首先，必须明确来料是什么，即铸件、锻件、调质钢、普通圆钢（热轧料），冷轧料（一般不需要热处理）

PS：铸件之所以会有内应力是因为在模具里面冷却成形的时候，厚度、形状不同的部分冷却速率不同，所以会有内应力；锻件内应力，和铸件相同跟冷却也有关系，同时在锻造的过程中，材料不断被压实的过程中也会有内应力，这里也可以看出，锻件的硬度是很高的，所以除了要消除内应力、还需要进行一个软化处理所以这里选用的热处理工艺是退火处理而不是时效处理。对于调质处理，如果还需要渗碳渗氮的话，调质处理那就是热处理、如果不需要那么直接就是最终热处理了，这里取决于你的设计需要，调质钢中指出 45钢硬度可以到210~250 HB ，40cr则是250~350HB。

二、对于工件的工作用途要明确

PS：应用热处理之前先考虑材料是否可以用相应热处理。淬火一般用于最普通的那种零部件，对它几乎没什么要求，就要求耐磨；表面淬火（火焰淬火、感应淬火），用于结构简单的零部件、扁的圆的比较规整的那种；渗碳就用于结构复杂的零部件、或者是模数较大的重载荷齿轮等。

三、工件工作过程中的特点

4.1 技术要求要注明的事项

可以根据自己公司的图纸对比学习参考。

4.2 常见零件的热处理

4.2.1 齿轮（材料一般就是灰铸铁、45、40Cr）

要求比较高的齿轮、做一些硬齿面的时候可以参考下图。

4.2.2 轴

大部分的轴只需要做调质处理即可使用，硬度在225HB~255HB就差不多。

比较特别的是高载荷的花键轴：（PS：一般常见于机床之中，作用主要是便于调节传动比）

值得注意的是，重载荷的轴和轴承配合的表面往往都会进行一个表面感应淬火、深度0.几个~1mm 中频或者高频即可，别选用工频，目的是提高强度和抗疲劳性能。

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1.3 维氏硬度

1.4 邵氏硬度（HS，前面的表中未提及）

2.零部件热处理

2.1退火（常是最初的热处理）

2.2 正火

2.3淬火

2.4 回火

2.5 调质处理

2.6 时效处理

2.7冷处理