Ⅰ 鋼鐵的常用熱處理方法有哪些
1.退火
把鋼加熱到一定溫度並在此溫度下保溫,然後緩慢冷卻到室溫.
退火有完全退火、球化退火、去應力退火等幾種。
a將鋼加熱到預定溫度,保溫一段時間,然後隨爐緩慢冷卻稱為完全退火.目的是降低鋼的硬度,消除鋼中不均勻組織和內應力.
b,把鋼加熱到750度,保溫一段時間,緩慢冷卻至500度下,最後在空氣中冷卻叫球化退火.目的是降低鋼的硬度,改善切削性能,主要用於高碳鋼.
c,去應力退火又叫低溫退火,把鋼加熱到500~600度,保溫一段時間,隨爐緩冷到300度以下,再室溫冷卻.退火過程中組織不發生變化,主要消除金屬的內應力.
2.正火
將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃,保溫適當時間後,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。
正火的主要目的是細化組織,改善鋼的性能,獲得接近平衡狀態的組織。
正火與退火工藝相比,其主要區別是正火的冷卻速度稍快,所以正火熱處理的生產周期短。故退火與正火同樣能達到零件性能要求時,盡可能選用正火。
3.淬火
將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度(45號鋼淬火溫度為840-860℃,碳素工具鋼的淬火溫度為760~780℃),保持一定的時間,然後以適當速度在水(油)中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。
淬火與退火、正火處理在工藝上的主要區別是冷卻速度快,目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經淬火後獲得的不平衡組織,它的硬度高,但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。
4.回火
鋼件淬硬後,再加熱到臨界溫度以下的某一溫度,保溫一定時間,然後冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。
淬火後的鋼件一般不能直接使用,必須進行回火後才能使用。因為淬火鋼的硬度高、脆性大,直接使用常發生脆斷。通過回火可以消除或減少內應力、降低脆性,提高韌性;另一方面可以調整淬火鋼的力學性能,達到鋼的使用性能。根據回火溫度的不同,回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。
A 低溫回火150~250.降低內應力,脆性,保持淬火後的高硬度和耐磨性.
B 中溫回火350~500;提高彈性,強度.
C 高溫回火500~650;淬火鋼件在高於500℃的回火稱為高溫回火。淬火鋼件經高溫淬火後,具有良好綜合力學性能(既有一定的強度、硬度,又有一定的塑性、韌性)。所以一般中碳鋼和中碳合金鋼常採用淬火後的高溫回火處理。軸類零件應用最多。
淬火+高溫回火稱為調質處理
Ⅱ 「退火」分為幾種
7種。常用的退火工藝有:
①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊銀閉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。
退火解釋:
退火是寬搏餘一種金屬熱處理工藝,指的慎滾是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。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除殘余應力,穩定尺寸,減少變形與裂紋傾向;細化晶粒,調整組織,消除組織缺陷。
准確的說,退火是一種對材料的熱處理工藝,包括金屬材料、非金屬材料。而且新材料的退火目的也與傳統金屬退火存在異同。
主要特點:
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。
1、金屬工具使用時因受熱而失去原有的硬度。
2、把金屬材料或工件加熱到一定溫度並持續一定時間後,使緩慢冷卻。退火可以減低金屬硬度和脆性,增加可塑性。也叫燜火。
Ⅲ 鋼鐵材料的一般熱處理
將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時間,然後緩慢冷卻到室溫
降低鋼的硬度,提高塑性,以利於切削加工及冷變形加工
細化晶粒,均勻鋼的組織,改善鋼的性能及為以後的熱處理作準備
消除鋼中的內應力。防止零件加工後變形及開裂
(1)完全退火
將鋼件加熱到臨界溫度,保溫一定時間,然後隨爐緩慢冷卻(或埋在沙中冷卻)
細化晶粒,均勻組織,降低硬度,充分消除內應力完全退火適用於含碳量(質量分數)在O.8%以下的鍛件或鑄鋼件
(2)球化退火
將鋼件加熱到臨界溫度以上,經過保溫以後,緩慢冷卻至500℃以下再出爐空冷
降低鋼的硬度,改善切削性能,並為以後淬火作好准備,以減少淬火後變形和開裂,球化退火適用於含碳量(質量分數)大於O.8%的碳素鋼和合金工具鋼
(3)去應力退火
將鋼件加熱到500~650ºC,保溫一定時間,然後緩慢冷卻(一般採用隨爐冷卻)
消除鋼件焊接和冷校直時產生的內應力,消除精密零件切削加工時產生的內應力,以防止以後加工和用過程中發生變形去應力退火適用於各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等
將鋼件加熱到臨界溫度以上40~60ºC,保溫一定時間,然後在空氣中冷卻
改善組織結構和切削加工性能
對機械性能要求不高的零件,常用正火作為最終熱處理
消除內應力
將鋼件加熱到淬火溫度,保溫一段時間,然後在水、鹽水或油(個別材料在空氣中)中急速冷卻
使鋼件獲得較高的硬度和耐磨性
使鋼件在回火以後得到某種特殊性能,如較高的強度、彈性和韌性等
(1)單液淬火
將鋼件加熱到淬火溫度,經過保溫以後,在一種淬火劑中冷卻
單液淬火只適用於形狀比較簡單,技術要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時,對於直徑或厚度大於5~8mm的碳素鋼件,選用鹽水或水冷卻;合金鋼件選用油冷卻
(2)雙液淬火
將鋼件加熱到淬火溫度,經過保溫以後,先在水中快速冷卻至300—400ºC,然後移人油中冷卻
(3)火焰表面淬火
用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面,使零件迅速加熱到淬火溫度,然後立即用水向零件表面噴射, 火焰表面淬火適用於單件或小批生產、表面要求硬而耐磨,並能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件,如曲軸、齒輪和導軌等
將鋼件放在感應器中,感應器在一定頻率的交流電的作用下產生磁場,鋼件在磁場作用下產生感應電流,使鋼件表面迅速加熱(2一lOmin)到淬火溫度,這時立即將水噴射到鋼件表面。
經表面感應淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持著較好的強度和韌性。
表面感應淬火適用於中碳鋼和中等含碳量的合金鋼件
將淬火後的鋼件加熱到臨界溫度以下,保溫一段時間,然後在空氣或油中冷卻
回火是緊接著淬火以後進行的,也是熱處理的最後一道工序
獲得所需的力學性能。在通常情況下,零件淬火後的強度和硬度有很大提高,但塑性和韌性卻有明顯降低,而零件的實際工作條件要求有良好的強度和韌性。選擇適當的回火溫度進行回火後,可以獲得所需的力學性能
穩定組織,穩定尺寸
消除內應力
將淬硬的鋼件加熱到150-50ºC,並在這個溫度保溫一定時間,然後在空氣中冷卻,低溫回火多用於切削刀具、量具、模具、滾動軸承和滲碳零件等
消除鋼件因淬火而產生的內應力
將淬火的鋼件加熱到350~450%,經保溫一段時間冷卻下來,一般用於各類彈簧及熱沖模等零件
使鋼件獲得較高的彈性、一定的韌性和硬度
將淬火後的鋼件加熱到500~650ºC,經過保溫以後冷卻,主要用於要求高強度、高韌性的重要結構零件,如主軸、曲軸、凸輪、齒輪和連桿等
使鋼件獲得較好的綜合力學性能,即較高的強度和韌性及足夠的硬度,消除鋼件因淬火而產生的內應力
將淬火後的鋼件進行高溫(500~600ºC)回火多用於重要的結構零件,如軸類、齒輪、連桿等調質一般是在粗加工之後進行的
細化晶粒,使鋼件獲得較高韌性和足夠的強度,使其具有良好的綜合力學性能
(1)人工時效
將經過淬火的鋼件加熱到100~160℃,經過長時間的保溫,隨後冷卻
消除內應力,減少零件變形,穩定尺寸,對精度要求較高的零件更為重要
(2)自然時效
將鑄件放在露天;鋼件(如長軸、絲杠等)放在海水中或長期懸吊或輕輕敲打 要經自然時效的零件,最好先進行粗加工
將鋼件放到含有某些活性原子(如碳、氮、鉻等)的化學介質中,通過加熱、保溫、冷卻等方法,使介質中的某些原子滲入到鋼件的表層,從而達到改變鋼件表層的化學成分,使鋼件表層具有某種特殊的性能
(1)鋼滲的碳
將碳原子滲入鋼件表層
常用於耐磨並受沖擊的零件,如:輪、齒輪、軸、活塞銷等
使表面具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高的韌性
(2)鋼滲的氮
將氮原子滲入鋼件表層
常用於重要的螺栓、螺母、銷釘等零件
提高鋼件表層的硬度、耐磨性、耐蝕性
(3)鋼的氰化
將碳和氮原子同時滲人到鋼件表層適用於低碳鋼、中碳鋼或合金鋼零件,也可用於高速鋼刀具
提高鋼件表層的硬度和耐磨性
將金屬零件放在很濃的鹼和氧化劑溶液中加熱氧化,使金屬零件表面生成一層帶有磁性的四氧化三鐵薄膜常用於低碳鋼、低碳合金工具鋼
由於材料和其他因素的影響,發黑層的薄膜顏色有藍黑色、黑色、紅棕色、棕褐色等,其厚度為0.6~O.8µm
防銹、增加金屬表面美觀和光澤,消除淬火過程中的應力
Ⅳ 正火、調質和退火的區別
1、性質不同:退火是一種金屬熱處理工藝。調質是一種用以改善鋼鐵材料綜合力學性能的熱處理工藝。正火是—種改善鋼材韌性的熱處理。
2、使用溫度不同:正火是將鋼構件加熱到Ac3溫度以上30〜50℃後。調質是在500-650℃之間進行回火。退火緩慢加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(共析鋼或過共析鋼)以上30~50℃,緩慢冷卻下來。
3、組織不同:正火較退火組織細小,珠光體片間距窄小告橘,晶粒細化。
(4)鋼鐵多少度才會退火擴展閱讀:
注意事項:
1、正火溫度工藝規范相近的工兄擾件,允許同爐處理。
2、對表面質量要求高的工件加熱應採取防止氧化或脫碳的氣體保護措施。
3、工件採用工作溫度或稍高於工作溫度裝爐。若互相重疊裝料,應相應延長保溫時間1/4。
4、工件應均勻放置在爐膛有效工作區里。
5、工件出爐後,應散開放置在乾燥處空冷,不得將工件堆積,不得放在潮濕處。
6、進行高溫回火的正火,對於化學成分偏鋼號上限的正火鋼板或者會出現貝氏體等中低溫轉變產物的正火鋼板,強度性能往往偏高,而塑性和韌性不合,正火後進行高襪塵團溫回火,雖然強度略有降低,但可提高塑性、沖擊韌性,特別是低溫沖擊韌性和冷彎性能。