阀门上需要热处理的主要零件是阀体和阀杆，现重点介绍阀体铸件和不锈钢阀杆的热处理。

（一）阀体铸件毛坯的热处理

（1）碳素钢铸件的热处理： 碳素钢铸件为了消除铸造应力、细化金相组织、提高机械性能和改善切削性能，通常采用退火或正火+回火的热处理工艺。①退火：碳素钢铸件材料一般采用WCB，其退火的加热温度为880-920℃，保温时间以铸件壁厚确定，一般保温2～5小时，保温后随炉冷却。

WCB的退火工艺曲线如下图：

②正火+回火：为了改善铸钢件的强度可以采用正火代替退火，即将退火保温后随炉冷却改为出炉空冷。但正火时空冷会产生较大的应力，需要增加一次高温回火。采用正火十回火比单纯退火所获得的组织均匀．晶粒较细．综合机械性能较好。

WCB正火+回火工艺曲线如下图。

（2）奥氏体不锈钢铸件的热处理

奥氏体型不锈钢的耐腐蚀性能、高温机械性能和抗氧化性能都很好，它在超低温下仍能保持良好的低温冲击韧性。

奥氏体不锈钢的主要缺陷是容易产生晶间腐蚀，而克服这一缺陷的方法，除降低钢的含碳量（C≤0.08%）和在钢中添加稳定元素（钛、铌）外，就是增加固溶化处理，以提高耐腐蚀性能。

铸件固溶化处理的加热温度是影响热处理质量的重要因素。各种牌号奥氏体不锈钢的成分虽然不同，但固溶处理的加热温度差异不大，均在1000～1150℃温度范围。加热速度在430～820℃区间加热速度应更快，以避免析出碳化铬相。保温时间取决于铸件壁厚和装炉量，一般保温系数采用每25㎜壁厚保温1小时。出炉后要采取激冷，尤其在通过430～820℃温度范围时，冷却速度要快，一般采用水冷。

（二）不锈钢阀杆毛坯的热处理

（1） Cr13类阀杆毛坯退火处理： Cr13钢属于马氏体型不锈钢，常用的阀杆材料是1Cr13或2rC13，现以2rC13阀杆毛坯的热处理为代表简要介绍如下。

2Cr13阀杆毛坯锻造后要及时进行退火，因为其在锻造后即使采用空冷也会发生硬化，而使机械加工困难。此外，由于锻造应力等因素影响容易使阀杆产生裂纹。因此为了消除应力，降低硬度，防止产生裂纹，改善机械加工性能，并为以后调质处理做好组织准备，在锻造后要进行软化处理。2Crl3锻件软化处理方法在阀门生产中通常采用退火工艺。

退火的加热温度一般采用840~860℃。保温时间主要取决于阀杆毛坯的直径及装炉量。空气炉加热时保温系数一般采用每30毫米直径保温60分钟。保温后炉冷，当炉冷至500℃时，可以出炉空冷。

（2）Cr13类阀杆毛坯调质处理：调质处理是淬火加高温回火，其目的是为了获得良好的综合机械性能和耐腐蚀性能，从而满足使用上的需要。

2Cr13类阀杆毛坯淬火加热最适宜的温度为980～1000℃。若加热温度低于950℃时，则碳化铬（主要为Cr23C6)不能充分溶解，这样既不利于机械性能的改善，又降低了材料的耐腐蚀性能。若加热温度高于1050℃时，则容易使组织过热，淬火后造成马氏体组织粗大，使冲击韧性显著降低，这时即使随后提高回火温度，冲击韧性也不能得到改善。保温时间要充分，使碳化物能充分溶解。保温时间主要取决于阀杆毛坯有效直径及装炉量，保温系数一般可采用每30毫米直径保温90分钟。1Cr13临界冷却温度较低，淬透性极好，所以2Cr13阀杆淬火冷却可采用油冷。淬火后要及时进行回火，一般间隔不得超过48小时，以防止造成2Cr13阀杆开裂。回火温度根据技术要求确定，当2Cr13阀杆硬度要求为HB240-280时，回火温度一般采用600～650℃，回火用油冷却。

（3）沉淀硬化不锈钢阀杆热处理：

在强腐蚀性介质里使用的阀门，阀杆需要采用沉淀硬化不锈钢。在沉淀硬化钢中除加入Cr和Ni外，还有加入Al、Cu、Co、Ti、Mo、Nb等元素的。

常用的材料有17-4PH（0Cr17Ni4Cu4Nb）和17-7PH（0Cr17Ni7Al）。它们是通过热处理析出微细金属化合物的沉淀物，从而获得高强度和高耐蚀性。

17-4PH（0Cr17Ni4Cu4Nb）属于马氏体系列沉淀硬化不锈钢，固溶处理后的时温组织为马氏体，经400～650℃时效进行沉淀硬化，以析出富铜的沉淀物达到强化的目的。该钢耐腐蚀性高于13Cr系不锈钢，而且焊接工艺简便、具有良好的综合力学性能。

17-7PH（0Cr17Ni7Al）属于半奥氏体系列沉淀硬化不锈钢，它的含碳量较低，其耐腐蚀性能接近于18-8系列不锈钢。由于采用沉淀硬化的特殊处理，钢具有较高的强度和弹性，钢在奥氏体状态下具有良好的冷加工性能、焊接性能和高温强度。

沉淀硬化不锈钢的热处理比较复杂，根据不同的要求应用了一系列的热处理规范，主要内容包括：

1） 均匀化处理：毛坯加热至1050～1200℃，保温约2个小时，然后空冷。

2） 固溶化处理：毛坯加热至1020～1060℃，保温约2个小时，然后水冷。

3） 奥氏体调节及马氏体转变处理：又称T、R处理，如：TH1050、RH950、CH900等，这一系列的热处理都有其不同的温度控制和操作规范，使奥氏体中的碳化物析出，金相组织转变成马氏体。

4） 时效处理：利用时效处理，使马氏体基体沉淀硬化，产生微细弥散的沉淀相，获得高强度和良好的综合力学性能。

沉淀硬化不锈钢的热处理是要求严格的复杂工序，必须有完善的设备条件，并在专业人员的指导和操作下进行，才能保证热处理质量。