42CrMo屬于中碳合金結構鋼，具有高強度、高韌性、良好的淬透性和抗疲勞性能，廣泛應用于機械制造領域的軸類、齒輪、連桿、螺栓等關鍵零部件。其熱處理工藝需根據零件使用需求（如硬度、強度、韌性匹配）設計，核心工藝包括退火、正火、調質（淬火+高溫回火）、感應淬火+回火等，以下是各工藝的詳細參數、適用場景及注意事項，兼顧專業性與可操作性：

1. 預備熱處理

    預備熱處理的核心目的是改善42CrMo的鍛造/軋制組織、降低硬度以利于切削加工，同時消除內應力，為后續最終熱處理奠定均勻組織基礎，常用工藝為退火和正火。

    完全退火

        適用場景：用于鍛造后組織粗大、內應力大的毛坯件，或切削加工難度高的復雜零件。

        工藝參數：加熱溫度830 860℃，保溫時間2 4h（根據零件截面厚度調整，每10mm保溫1h），隨爐緩慢冷卻至500℃以下，再出爐空冷。

        處理效果：獲得均勻的珠光體+鐵素體組織，硬度降至HB197 241，切削性能顯著提升。

     正火

        適用場景：用于對切削性能要求一般，且后續需調質處理的中等精度零件，可縮短生產周期。

        工藝參數：加熱溫度860 900℃，保溫1 2h，出爐空冷。

        處理效果：組織為細珠光體+少量鐵素體，硬度HB220 280，比退火硬度略高，晶粒更細小，后續調質處理后力學性能更穩定。

2.  最終熱處理

    最終熱處理決定42CrMo零件的核心使用性能，需根據零件承受的載荷類型（如沖擊載荷、交變載荷、耐磨要求等）選擇，主流工藝為調質處理，部分零件采用感應淬火+回火。

     調質處理（淬火+高溫回火）

        這是42CrMo最常用的最終熱處理工藝，能兼顧高強度與良好韌性，適用于承受重載、沖擊及交變載荷的零件（如傳動軸、齒輪軸、連桿螺栓等）。

        淬火工藝：加熱溫度840 860℃，保溫時間1 3h（確保奧氏體均勻化），冷卻方式根據零件尺寸選擇——小截面零件（≤20mm）油冷；中截面零件（20 50mm）油冷或水淬油冷（先水淬至300℃左右，再轉入油冷，避免開裂）；大截面零件需采用分級淬火（200 250℃硝鹽浴冷卻）。

        高溫回火工藝：淬火后及時回火（避免開裂），加熱溫度580 640℃，保溫2 4h，出爐空冷或水冷。回火溫度越高，硬度越低，韌性越好，可通過調整溫度實現性能匹配。

        典型性能：回火溫度580℃時，硬度HRC38 42，抗拉強度≥1000MPa，屈服強度≥800MPa，沖擊功Ak≥60J；回火溫度620℃時，硬度HRC32 36，韌性進一步提升，適合承受沖擊載荷的零件。

     感應淬火+回火

        適用于對表面硬度和耐磨性要求高，而心部需保持韌性的零件（如齒輪齒面、曲軸軸頸、機床主軸等），可實現“表硬心韌”的效果。

        感應淬火工藝：采用中頻感應加熱，加熱溫度900 950℃，加熱時間短（幾秒至幾十秒，避免奧氏體晶粒粗大），淬火介質為水或水溶性淬火液，冷卻速度快，表面獲得馬氏體組織。

        低溫回火工藝：加熱溫度180 220℃，保溫1 2h，出爐空冷，目的是消除淬火應力，穩定馬氏體組織，避免零件變形開裂。

        處理效果：表面硬度HRC58 62，耐磨性優異；心部仍為調質組織（珠光體+鐵素體），保持良好的韌性和抗沖擊能力，硬化層深度可控制在1.5 5mm（根據感應線圈參數調整）。

3.  特殊熱處理（局部強化/穩定化處理）

    低溫時效處理：對于高精度零件（如精密軸、量規），調質或淬火后需進行時效處理，加熱溫度120 150℃，保溫4 8h，消除殘余內應力，防止零件在使用過程中變形。

    滲氮處理：部分要求極高耐磨性和耐腐蝕性的零件（如液壓閥閥芯），可在調質后進行滲氮處理，加熱溫度500 560℃，保溫20 40h，表面形成氮化層，硬度可達HV800 1000，顯著提升表面耐磨性和抗蝕性，且變形極小。

4.  熱處理關鍵注意事項

    避免開裂：42CrMo含鉻、鉬元素，淬透性好，但淬火冷卻速度過快易產生裂紋。鍛造毛坯需先進行預備熱處理；淬火后必須及時回火，嚴禁放置過夜；大截面零件禁止直接水淬。

    控制變形：復雜形狀零件（如齒輪、曲軸）熱處理前需預留變形余量，淬火時采用專用工裝夾具固定，或采用分級淬火、等溫淬火減少變形。

    組織均勻性：加熱時需確保零件溫度均勻，避免局部過熱導致晶粒粗大；保溫時間需根據零件厚度精準控制，不足則組織轉變不充分，過長則晶粒粗大。

    表面清潔：熱處理前需去除零件表面的油污、氧化皮，否則會影響淬火冷卻效果，導致表面硬度不均或出現氧化脫碳缺陷。