时间:2026-01-27
20CrMnTi热处理工艺解析
一、热处理工艺流程
20CrMnTi的热处理工艺整体分为预处理、最终热处理及可选化学热处理三个核心阶段,各阶段分工明确、衔接互补,共同保障材料性能达标。

- 预处理:主要采用正火或退火工艺,核心作用是改善材料加工性能,为后续热处理工序奠定基础。

- 最终热处理:采用“淬火+回火”的组合工艺,作为决定材料最终力学性能的关键环节,直接影响产品使用效果。

- 化学热处理(可选):常见渗碳或碳氮共渗工艺,用于针对性强化材料表面性能,满足特殊工况需求。

二、关键工艺参数(温度与时间)

1. 预处理工艺参数及目的

正火:加热到900~950℃,保温时间按零件厚度算,每毫米1~2分钟(如10mm零件保温10~20分钟),空气冷却即可。目的是细化晶粒、消除内应力,把硬度降到156~207HBW,方便后续切削加工。

退火:加热到900℃以上,保温时间根据零件大小调整,缓慢炉冷。核心是降低硬度、提升塑性,消除加工残留应力,为后续工序做准备。

2. 最终热处理参数及目的

淬火:加热820~880℃(大零件取高温),保温每毫米1~1.5分钟(如20mm零件保温20~30分钟),用40~80℃油冷却。能让材料形成高硬组织,渗碳后表面硬度58~62HRC、芯部30~45HRC,强度和耐磨性大幅提升。

回火:150~250℃低温加热,保温1~3小时(按零件大小调整),空冷或油冷均可。作用是消除淬火应力、稳定材质,平衡硬度与韧性,防止零件使用时开裂。

3. 化学热处理参数及目的

渗碳:以气体渗碳为主,900~930℃加热,保温越久渗层越深(常规1.0~1.5mm渗层需6~10小时),表面碳含量控制在0.8~1.0%。可实现“外硬内韧”,适合承受冲击和磨损的零件。

碳氮共渗:加热820~860℃(比渗碳温度低),保温2~6小时(按渗层需求调整)。兼顾硬度与耐磨性,表面硬度达1057HV0.1,耐磨性提升30%,适合高精度齿轮等零件。