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高碳鋼為什麼要退火

發布時間:2022-05-16 21:12:39

㈠ 鋼淬火後為什麼一定要回火啊

回火一般緊接著淬火進行,其目的是:

1、消除工件淬火時產生的殘留應力,防止變形和開裂;

2、調整工件的硬度、強度、塑性和韌性,達到使用性能要求;

3、穩定組織與尺寸,保證精度;

4、改善和提高加工性能。因此,回火是工件獲得所需性能的最後一道重要工序。通過淬火和回火的相配合,才可以獲得所需的力學性能。

按回火溫度范圍,回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

(1)高碳鋼為什麼要退火擴展閱讀

注意事項

將淬火成馬氏體的鋼加熱到臨界點A1以下某個溫度,保溫適當時間,再冷到室溫的一種熱處理工藝。回火的目的在於消除淬火應力,使鋼的組織轉變為相對穩定狀態。在不降低或適當降低鋼的硬度和強度的條件下改善鋼的塑性和韌性,以獲得所希望的性能。

中碳和高碳鋼淬火後通常硬度很高,但很脆,一般需經回火處理才能使用。鋼中的淬火馬氏體,是碳在α-Fe中的過飽和固溶體,具有體心正方結構,其正方度c/a隨含碳量的增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。馬氏體組織在熱力學上是不穩定的,有向穩定組織過渡的趨勢。

許多鋼淬火後還有一定量的殘留奧氏體,也是不穩定的,回火過程中將發生轉變。因此,回火過程本質上是在一定溫度范圍內加熱粹火鋼,使鋼中的熱力學不穩定組織結構向穩定狀態過渡的復雜轉變過程。轉變的內容和形式則視淬火鋼的化學成分和組織,以及加熱溫度而有所不同(見馬氏體相變)。

調整淬硬鋼以便使用的第三步通常是回火。除了等溫淬火鋼通常在淬火狀態下使用外,大多數鋼都不能在淬火狀態下使用。為產生馬氏體而採取的激冷使鋼很硬,產生宏觀內應力和微觀內應力,使材料塑性很低,脆性極大。為減少這種危害,可通過將鋼再加熱到A1線低溫轉變以下某一溫度。

必須要強調,回火不是硬化方法,而是剛好相反。回火鋼是將經熱處理硬化的鋼?通過回火時的再加熱來釋放應力、軟化和提高塑性。 回火引起的結構變化和性能改變取決於鋼重新加熱的溫度。溫度越高,效果越大,所以溫度的選擇通常取決於犧牲硬度和強度換取塑性和韌性的程度。

重新加熱到100℃以下,對淬火普碳鋼影響不大,在100℃到200℃之間結構會發生某些變化,在200℃以上結構和性能顯著變化。在緊靠著A1溫度以下的長時間加熱會產生與球化退火過程類似的球化結構。

在工業上,通常要避免在250℃到425℃范圍內回火,因為這個范圍內回火的鋼經常會產生無法解釋的脆性或塑性喪失現象。一些合金鋼在425℃到600℃范圍內,也會產生「回火脆性」,特別是從(或通過)這個溫度范圍緩慢冷卻時出現。

當這些鋼必須高溫回火時,它們通常加熱到600℃以上並快速冷卻。當然,從這個溫度快冷不會產生硬化,因為沒有進行奧氏體化。

鋼材的退火、正火、淬火、回火的目的是什麼呢!各種熱處理加熱溫度范圍和冷卻方法如何讓選擇

鋼材各種熱處理的目的為:
退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織准備等;
正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織准備等;
淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組織准備等;
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

各種熱處理加熱溫度范圍
退火的合理的退火溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設定比引物的 Tm低5℃。
正火是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。

淬火的溫度通常亞共析鋼的淬火溫度為Ac3以上30~50度;共析鋼或過共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30~50度。
回火分為低溫回火,中溫回火和高溫回火;低溫回火是在150~250℃進行的回火;中溫回火工件在350~500 ℃之間進行的回;高溫回火工件在500~650℃以上進行的回火。

鋼廠熱處理的冷卻方式:
退火:在爐內以較快的速度冷卻到過冷奧氏體較不穩定的溫度下等溫停留,直至到結束後出爐冷卻,所需的工藝時間比較短,而且能獲得在同一溫度下轉變的均一組織。
正火:在空氣中冷卻,其冷卻速度比退火快。正火後鐵素體量減少,共棲體變細,低合金鋼正火後,常常出現混合組織。
淬火:先用較快的速度冷卻,然後等溫停留在奧氏體高溫分解完成,是低合金鋼得到俊逸的和硬度適度的預備組織,改善切削性能。
回火:回火通常使用空冷和水冷兩種方法;空冷速度慢,可以減小組織的偏析,使組織更穩定,是最常用的方法;水冷多用於45#和40Cr的調質回火,以獲得回火索氏體。

㈢ 退火為什麼能降低高碳鋼的硬度

樓主想問的是比正火硬度降低吧,因為退火冷卻速度慢,得到組織相對正火片層更粗,得到是平衡組織,所以能降低硬度。但如果用完全退火也容易產生網狀滲碳體,一般高碳鋼用球化退火。

㈣ 低中碳鋼和合金鋼的鑄件或鍛件為什麼適合完全退火,而高碳鋼和合金鋼為什麼適合球化退火急求

低中碳鋼合金鋼,完全退火後可均勻組織、細化晶粒、降低硬度、便於加工。
高碳合金鋼,含有大塊兒狀碳化物,影響基體強度,球化退火目的是將大塊兒狀碳化物變成顆粒狀彌散的細小碳化物,減小對基體的強度影響。

㈤ 什麼是鋼材的退火

退火
annealing

將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然後以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻,有時是控製冷卻)的一種金屬熱處理工藝。目的是使經過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化,改善塑性和韌性,使化學成分均勻化,去除殘余應力,或得到預期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種,如重結晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應力退火、再結晶退火,以及穩定化退火、磁場退火等等。

退火的一個最主要工藝參數是最高加熱溫度(退火溫度),大多數合金的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎的,如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎(圖1)。各種鋼(包括碳素鋼及合金鋼)的退火溫度,視具體退火目的的不同而在各該鋼種的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一溫度。各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。

重結晶退火 應用於平衡加熱和冷卻時有固態相變(重結晶)發生的合金。其退火溫度為各該合金的相變溫度區間以上或以內的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金於加熱和冷卻過程中各發生一次相變重結晶,故稱為重結晶退火,常被簡稱為退火。

這種退火方法,相當普遍地應用於鋼。鋼的重結晶退火工藝是:緩慢加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(共析鋼或過共析鋼)以上30~50℃,保持適當時間,然後緩慢冷卻下來。通過加熱過程中發生的珠光體(或者還有先共析的鐵素體或滲碳體)轉變為奧氏體(第一回相變重結晶)以及冷卻過程中發生的與此相反的第二回相變重結晶,形成晶粒較細、片層較厚、組織均勻的珠光體(或者還有先共析鐵素體或滲碳體)。退火溫度在Ac3以上(亞共析鋼)使鋼發生完全的重結晶者,稱為完全退火,退火溫度在Ac1與Ac3之間 (亞共析鋼)或Ac1與Acm之間(過共析鋼),使鋼發生部分的重結晶者,稱為不完全退火。前者主要用於亞共析鋼的鑄件、鍛軋件、焊件,以消除組織缺陷(如魏氏組織、帶狀組織等),使組織變細和變均勻,以提高鋼件的塑性和韌性。後者主要用於中碳和高碳鋼及低合金結構鋼的鍛軋件。此種鍛、軋件若鍛、軋後的冷卻速度較大時,形成的珠光體較細、硬度較高;若停鍛、停軋溫度過低,鋼件中還有大的內應力。此時可用不完全退火代替完全退火,使珠光體發生重結晶,晶粒變細,同時也降低硬度,消除內應力,改善被切削性。此外,退火溫度在Ac1與Acm之間的過共析鋼球化退火,也是不完全退火。

重結晶退火也用於非鐵合金,例如鈦合金於加熱和冷卻時發生同素異構轉變,低溫為 α相(密排六方結構),高溫為 β相(體心立方結構),其中間是「α+β」兩相區,即相變溫度區間。為了得到接近平衡的室溫穩定組織和細化晶粒,也進行重結晶退火,即緩慢加熱到高於相變溫度區間不多的溫度,保溫適當時間,使合金轉變為β相的細小晶粒;然後緩慢冷卻下來,使β相再轉變為α相或α+β兩相的細小晶粒。

等溫退火 應用於鋼和某些非鐵合金如鈦合金的一種控製冷卻的退火方法。對鋼來說,是緩慢加熱到 Ac3(亞共析鋼)或 Ac1(共析鋼和過共析鋼)以上不多的溫度,保溫一段時間,使鋼奧氏體化,然後迅速移入溫度在A1以下不多的另一爐內,等溫保持直到奧氏體全部轉變為片層狀珠光體(亞共析鋼還有先共析鐵素體;過共析鋼還有先共析滲碳體)為止,最後以任意速度冷卻下來(通常是出爐在空氣中冷卻)。等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉變圖上A1至珠光體轉變鼻尖溫度這一區間之內(見過冷奧氏體轉變圖);具體溫度和時間,主要根據退火後所要求的硬度來確定(圖2)。等溫溫度不可過低或過高,過低則退火後硬度偏高;過高則等溫保持時間需要延長。鋼的等溫退火的目的,與重結晶退火基本相同,但工藝操作和所需設備都比較復雜,所以通常主要是應用於過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區間轉變相當緩慢的合金鋼。後者若採用重結晶退火方法,往往需要數十小時,很不經濟;採用等溫退火則能大大縮短生產周期,並能使整個工件獲得更為均勻的組織和性能。等溫退火也可在鋼的熱加工的不同階段來用。例如,若讓空冷淬硬性合金鋼由高溫空冷到室溫時,當心部轉變為馬氏體之時,在已發生了馬氏體相變的外層就會出現裂紋;若將該類鋼的熱鋼錠或鋼坯在冷卻過程中放入700℃左右的等溫爐內,保持等溫直到珠光體相變完成後,再出爐空冷,則可免生裂紋。

含β相穩定化元素較高的鈦合金,其β相相當穩定,容易被過冷。過冷的β相,其等溫轉變動力學曲線(圖3)與鋼的過冷奧氏體等溫轉變圖相似。為了縮短重結晶退火的生產周期並獲得更細、更均勻的組織,亦可採用等溫退火。

均勻化退火 亦稱擴散退火。應用於鋼及非鐵合金(如錫青銅、硅青銅、白銅、鎂合金等)的鑄錠或鑄件的一種退火方法。將鑄錠或鑄件加熱到各該合金的固相線溫度以下的某一較高溫度,長時間保溫,然後緩慢冷卻下來。均勻化退火是使合金中的元素發生固態擴散,來減輕化學成分不均勻性(偏析),主要是減輕晶粒尺度內的化學成分不均勻性(晶內偏析或稱枝晶偏析)。均勻化退火溫度所以如此之高,是為了加快合金元素擴散,盡可能縮短保溫時間。合金鋼的均勻化退火溫度遠高於Ac3,通常是1050~1200℃。非鐵合金錠進行均勻化退火的溫度一般是「0.95×固相線溫度(K)」,均勻化退火因加熱溫度高,保溫時間長,所以熱能消耗量大。

球化退火 只應用於鋼的一種退火方法。將鋼加熱到稍低於或稍高於Ac1的溫度或者使溫度在A1上下周期變化,然後緩冷下來。目的在於使珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀,均勻分布於鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、被切削性好、冷形變能力大。對工具鋼來說,這種組織是淬火前最好的原始組織。
球化退火的具體工藝(圖4)有:①普通(緩冷)球化退火(圖4a),緩冷適用於多數鋼種,尤其是裝爐量大時,操作比較方便,但生產周期長;②等溫球化退火(圖4b),適用於多數鋼種,特別是難於球化的鋼以及球化質量要求高的鋼(如滾動軸承鋼);其生產周期比普通球化退火短,不過需要有能夠控制共析轉變前冷卻速率的爐子;③周期球化退火(圖4c),適用於原始組織為片層狀珠光體組織的鋼,其生產周期也比普通球化退火短,不過在設備裝爐量大的條件下,很難按控制要求改變溫度,故在生產中未廣泛採用;④低溫球化退火(圖4d),適用於經過冷形變加工的鋼以及淬火硬化過的鋼(後者通常稱為高溫軟化回火);⑤形變球化退火,形變加工對球化有加速作用,將形變加工與球化結合起來,可縮短球化時間。它適用於冷、熱形變成形的鋼件和鋼材(如帶材)(圖4e是在Acm或Ac3與Ac1之間進行短時間、大形變數的熱形變加工者;圖4f是在常溫先予以形變加工者;圖4g是利用鍛造余熱進行球化者)。

再結晶退火 應用於經過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。目的為使金屬內部組織變為細小的等軸晶粒,消除形變硬化,恢復金屬或合金的塑性和形變能力(回復和再結晶)。若欲保持金屬或合金錶面光亮,則可在可控氣氛的爐中或真空爐中進行再結晶退火。

去除應力退火 鑄、鍛、焊件在冷卻時由於各部位冷卻速度不同而產生內應力,金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產生內應力。若內應力較大而未及時予以去除,常導致工件變形甚至形成裂紋。去除應力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度(例如,灰口鑄鐵是500~550℃,鋼是500~650℃),保溫一段時間,使金屬內部發生弛豫,然後緩冷下來。應該指出,去除應力退火並不能將內應力完全去除,而只是部分去除,從而消除它的有害作用。

還有一些專用退火方法,如不銹耐酸鋼穩定化退火;軟磁合金磁場退火;硅鋼片氫氣退火;可鍛鑄鐵可鍛化退火等。

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退火 annealing

將工件加熱到預定溫度,保溫一定的時間後緩慢冷卻的金屬熱處理工藝。退火的目的在於:①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力,防止工件變形、開裂。②軟化工件以便進行切削加工。③細化晶粒,改善組織以提高工件的機械性能。④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織准備。常用的退火工藝有:①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接後出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變為奧氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時間,然後隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發生轉變,即可使鋼的組織變細。②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓後的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫後緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變為球狀,從而降低了硬度。③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度,以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩定的溫度,保溫適當時間,奧氏體轉變為托氏體或索氏體,硬度即可降低。④再結晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現象(硬度升高、塑性下降)。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50~150℃ ,只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化。⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右 ,保溫一定時間後適當冷卻 ,使滲碳體分解形成團絮狀石墨。⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化,提高其使用性能。方法是在不發生熔化的前提下 ,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,並長時間保溫,待合金中各種元素擴散趨於均勻分布後緩冷。⑦去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內應力。對於鋼鐵製品加熱後開始形成奧氏體的溫度以下100~200℃,保溫後在空氣中冷卻,即可消除內應力。

㈥ 什麼是退火退火的主要目的是什麼

退火即退火處理(Annealing ),主要是指將材料曝露於高溫一段很長時間後,然後再慢慢冷卻的熱處理製程。主要目的是釋放應力、增加材料延展性和韌性、產生特殊顯微結構等。

目的:

①改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力,防止工件變形、開裂;

②軟化工件以便進行切削加工;

③細化晶粒,改善組織以提高工件的機械性能;

④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織准備。

(6)高碳鋼為什麼要退火擴展閱讀

退火工藝包括完全退火、球化退火、等溫退火、石墨退火、擴散退火、去應力退火、不完全退火、焊後退火等。

1、完全退火

用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接後出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變為奧氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時間,然後隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發生轉變,即可使鋼的組織變細。

2、球化退火

用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓後的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫後緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變為球狀,從而降低了硬度。

3、等溫退火

用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度,以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩定的溫度,保溫適當時間,奧氏體轉變為托氏體或索氏體,硬度即可降低。

再結晶退火用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現象(硬度升高、塑性下降)。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50~150℃ ,只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化。

4、石墨退火

用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右,保溫一定時間後適當冷卻,使滲碳體分解形成團絮狀石墨。

5、擴散退火

用以使合金鑄件化學成分均勻化,提高其使用性能。方法是在不發生熔化的前提下,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,並長時間保溫,待合金中各種元素擴散趨於均勻分布後緩冷。

㈦ 什麼是退火,有什麼作用

將金屬或合金加熱到適當溫度,保溫一定時間,然後緩慢冷卻(一般為隨爐冷卻),的熱處理工藝叫做退火。

退火的實質是將鋼加熱到奧氏體化後進行珠光體轉變,退火後的組織是接近平衡後的組織。

退火的目的:

(1)降低鋼的硬度,提高塑性,便於機加工和冷變形加工;

(2)均勻鋼的化學成分及組織,細化晶粒,改善鋼的性能或為淬火作組織准備;

(3)消除內應力和加工硬化,以防變形和開裂。

退火和正火主要用於預備熱處理,對於受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作為最終熱處理。

關於熱處理其實還有四把火:正火、退火、淬火、回火。

正火、退火、淬火、回火

七類退火方式

1、完全退火

工藝:將鋼加熱到Ac3以上20~30℃,保溫一段時間後緩慢冷卻(隨爐)以獲得接近平衡組織的熱處理工藝(完全奧氏體化)。

完全退火主要用於亞共析鋼(wc=0.3~0.6%),一般是中碳鋼及低、中碳合金鋼鑄件、鍛件及熱軋型材,有時也用於它們的焊接件。低碳鋼完全退火後硬度偏低,不利於切削加工;過共析鋼加熱至Accm以上奧氏體狀態緩慢冷卻退火時,Fe3CⅡ會以網狀沿晶界析出,使鋼的強度、硬度、塑性和韌性顯著降低,給最終熱處理留下隱患。

目的:細化晶粒、均勻組織、消除內應力、降低硬度和改善鋼的切削加工性。 亞共析鋼完全退火後的組織為F+P。

實際生產中,為提高生產率,退火冷卻至500℃左右即出爐空冷。

2、等溫退火

完全退火需要的時間長,尤其是過冷奧氏體化比較穩定的合金鋼。如將奧氏體化後的鋼較快地冷至稍低於Ar1溫度等溫,是A轉變為P,再空冷至室溫,可大大縮短退火時間,這種退火方法叫等溫退火。

工藝:將鋼加熱到高於Ac3(或Ac1)的溫度,保溫適當時間後,較快冷卻到珠光體區的某一溫度,並等溫保持,使奧氏體轉變為珠光體,然後空冷至室溫的熱處理工藝。

目的:與完全退火相同,轉變較易控制。

適用於A較穩定的鋼:高碳鋼(wc>0.6%)、合金工具鋼、高合金鋼(合金元素的總量>10%)。等溫退火還有利於獲得均勻的組織和性能。但不適用於大截面鋼件和大批量爐料,因為等溫退火不易使工件內部或批量工件都達到等溫溫度。

3、不完全退火

工藝:將鋼加熱到Ac1~Ac3(亞共析鋼)或Ac1~Accm(過共析鋼)經保溫後緩慢冷卻以獲得近於平衡組織的熱處理工藝。

主要用於過共析鋼獲得球狀珠光體組織,以消除內應力,降低硬度,改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一種。

4、球化退火

使鋼中碳化物球狀化,獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。

工藝:加熱至Ac1以上20~30℃溫度,保溫時間不宜太長,一般以2~4h為宜,冷卻方式通常採用爐冷,或在Ar1以下20℃左右進行較長時間等溫。

主要用於共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。過共析鋼經軋制、鍛造後空冷的組織是片層狀的珠光體與網狀滲碳體,這種組織硬而脆,不僅難 以切削加工,在以後的淬火過程中也容易變形和開裂。球化退火得到球狀珠光體,在球狀珠光體中,滲碳體呈球狀的細小顆粒,彌散分布在鐵素體基體上。球狀珠光 體與片狀珠光體相比,不但硬度低,便於切削加工,而且在淬火加熱時,奧氏體晶粒不易粗大,冷卻時變形和開裂傾向小。如果過共析鋼有網狀滲碳體存在時,必須 在球化退火前採用正火工藝消除,才能保證球化退火正常進行。

目的:降低硬度、均勻組織、改善切削加工性為淬火作組織准備。 球化退火工藝方法很多,主要有:

a)一次球化退火工藝:將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫適當時間,然後隨爐緩慢冷卻。要求退火前原始組織為細片狀珠光體,不允許有滲碳體網存在。

b)等溫球化退火工藝:將鋼加熱保溫後,隨爐冷卻到略低於Ar1的溫度進行等溫(一般在Ar1以下10~30℃)。等溫結束後隨爐緩冷到500℃左右即出爐空冷。有周期短,球化組織均勻,質量易控等優點。

c)往復球化退火工藝。

5、擴散退火(均勻化退火)

工藝:將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低於固相線的溫度下長時間保溫,然後緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝。

目的:消除鑄錠在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析,使成分和組織均勻化。

擴散退火的加熱溫度很高,通常為Ac3或Accm以上100~200℃,具體溫度視偏析程度及鋼種而定,

保溫時間一般為10~15小時。擴散退火後需完全退火及正火處理,以細化組織。

應用於一些優質合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼鑄件及鋼錠。

6、去應力退火

工藝:將鋼件加熱至低於Ac1的某一溫度(一般為500~650℃),保溫,然後隨爐冷卻。

去應力退火溫度低於A1,因此去應力退火不引起組織變化。

目的:消除殘余內應力。

7、再結晶退火

再結晶退火又稱中間退火,是把冷變形後的金屬加熱到再結晶溫度以上保持適當時間,使變形晶粒重新轉變為均勻等軸晶粒而消除加工硬化和殘余應力的熱處理工藝。

再結晶現象的產生,首先必須有一定量的冷塑性變形,其次必須加熱到一定溫度以上。發生再結晶現象的最低溫度稱為最低再結晶溫度。一般金屬材料的最低再結晶溫度為:

T再=0.4T熔

再結晶退火的加熱溫度應比最低再結晶溫度高100~200℃(鋼材的最低再結晶溫度為450℃左右),適當保溫後緩慢冷卻。

退火方法的選用

退火方法的選用一般有以下幾個原則:

(1)亞共析組織的各種鋼一般選用完全退火,為了縮短退火時間,可以選用等溫退火;

(2)過共析鋼一般選用球化退火,要求不高時,可以選用不完全退火。工具鋼、軸承鋼常選用球化退火。低碳鋼或中碳鋼的冷擠壓件和冷鐓件有時也用球化退火;

(3)為了消除加工硬化,可以選用再結晶退火;

(4)為了消除各種加工過程中所引起的內應力,可以選用去應力退火;

(5)有些高級優質合金鋼的大型鑄鋼件,為了改善組織結構和化學成分的不均勻性,常選用擴散退火。

㈧ 改善高碳鋼切削加工性能的熱處理

1、退火: 退火和正火是生產中應用很廣泛的預備熱處理工藝,主要用於改善材料的切削加工性能。

對於一些受力不大、性能要求不高的機器零件,也可以做為最終熱處理。

等溫退火將奧氏體化後的鋼快冷至珠光體形成溫度等溫保溫,使過冷奧氏體轉變為珠光體,空冷至室溫。

球化退火 將過共析碳鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫2~4h,使片狀滲碳體發生不完全溶解斷開成細小的鏈狀或點狀,彌散分布在奧氏體基體上,在隨後的緩冷過程中,或以原有的細小的滲碳體質點為核心,或在奧氏體中富碳區域產生新的核心,形成均勻的顆粒狀滲碳體 均勻化退火(擴散退火) 將工件加熱到1100℃左右,保溫10~15h,隨爐緩冷到350℃,再出爐空冷。

工件經均勻化退火後,奧氏體晶粒十分粗大,必須進行一次完全退火或正火來細化晶粒,消除過熱缺陷. 去應力退火 將工件隨爐緩慢加熱到500~650℃,保溫,隨爐緩慢冷卻至200℃出爐空冷。

主要用於消除加工應力。

再結晶退火 將材料加熱至再結晶溫度以上,保溫後緩慢冷卻的工藝方法。

完全退火用於亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件;等溫退火用於奧氏體比較穩定的合金鋼;球化退火用於共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼;均勻化退火用於高質量要求的優質高合金鋼的鑄錠和成分偏析嚴重的合金鋼鑄件;去應力退火用於鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機加工件;再結晶退火主要用於去除加工硬化。

2、正火: 將亞共析碳鋼加熱到Ac3以上30~50℃,過共析碳鋼加熱到Accm以上30~50℃,保溫,空氣中冷卻的方法稱為正火。

適用於碳素鋼及中、低合金鋼,因為高合金鋼的奧氏體非常穩定,即使在空氣中冷卻也會獲得馬氏體組織。

對於低碳鋼、低碳低合金鋼,細化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能;對於過共析鋼,消除二次網狀滲碳體,有利於球化退火的進行。

㈨ 高碳鋼為了便於機加工,通常應先進行何種處理說明熱處理工藝。

退火是加熱完成後隨爐冷卻。

㈩ 1. 為什麼中、低碳鋼的預先熱處理多採用正火,而高碳鋼多採用球化退火

目的為了便於加工。
低碳鋼硬度低,軟,加工起來效率低;高碳鋼硬度高,同樣難於加工,退火後硬度降低。粗加工之後根據性能要求分別採取相應的熱處理工藝。

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