㈠ 1 试述退火工艺规范退火种类有哪些分别适用于哪些场合
一、试述退火工艺规范?退火种类有哪些?分别适用于哪些场合?
钢的退火工艺:指将钢加热到适当的温度,保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
目的:消除偏析,均匀化学成分;降低硬度,便于切削加工;消除或减小内应力,消除加工硬化,以便后续冷加工;细化晶粒,改善组织或消除组织缺陷;改善高碳钢中渗碳体形态和分布,为零件最终热处理做组织准备。
应用:用于铸、锻、焊毛坯或半成品件,为预备热处理。
退火可分为完全退火、等温退火、球化退火、去应力退 火和扩散退火等。
(1)完全退火
工艺:将钢件完全奥氏体化(加热至 Ac3+(30~50)℃)后,保温一段时间,在炉内缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的工艺。生产中为提高生产率,实际操作时,工件随炉缓慢冷却至500~600℃时出炉空冷。
目的:细化并均匀组织,消除组织缺陷和内应力,降低硬度,为切削加工或后续热处理做组织准备。
应用:完全退火主要用于各种亚共析成分的碳钢和合金钢的铸、缎件,热轧型材及一些焊接结构件。
由于过共析钢加热至奥氏体化后,在缓慢冷却过程中,二次碳化物会呈网状形式沿奥氏体晶界析出,严重地削弱了晶粒之间的结合力,使其强度、塑性和韧性显著降低,给切削加工和以后的热处理带来不利的影响,所以完全退火不适用于过共析钢。
(2)等温退火
工艺:将钢件加热至 Ac3+(30~50)℃或 Ac1+(20~40)℃,保温一定时间后, 以较快的速度冷却到稍低于Ar1某一温度进行等温转变,以获得珠光体组织,然后在空气中冷却的工艺方法。
目的:与完全退火相同,但转变较易控制,所用时间比完全退火缩短约1/3,
应用:等温退火用于高碳钢、中碳合金钢、合金渗碳钢、合金工具钢和某些高合金钢的大型铸锻件及冲压件等
(3)球化退火
工艺:将共析钢或过共析钢加热至 Ac1+(10~20)℃,保温一定时间后,随炉缓冷至室温(或冷却至略低于 Ar1再保温一定时间后出炉空冷),使钢中碳化物球状化的工艺。
目的:降低硬度,提高塑性,改善工件的切削加工性能,并为后续热处理做组织准备。
应用: 球化退火主要适用于共析钢、过共析钢的锻轧件 §采用球化退火,使珠光体中的片状渗碳体和钢中网状二次渗碳体均呈球(粒)状,这种在铁素体基体上弥散分布着球状渗碳体的复相组织,称为粒状珠光体(或球化体)
(4)去应力退火
工艺:把钢件加热到 Ac1以下某一温度,保温一定时间后缓慢冷却的工艺方 法。
目的:去除残余应力。
应用:由于变形加工、机械加工、铸造、锻造、热处理、焊接等所产生内应力的零件 §去应力退火时组织不发生变化
(5)扩散退火
工艺:将铸锭或铸件加热至 Ac3+(150~300)℃,长时间保温(10 h以上)后随炉冷却的工艺。
目的:扩散退火又称为均匀化退火,主要用于合金钢铸锭和铸件,以消除枝晶偏析,使成分均匀化。
应用:由于该工艺能耗大、成本高,且易过热和烧损,往往随后还需进行完全退火或正火来细化晶粒,因此主要用于质量要求高的优质高合金钢铸锭和铸件的退火。
二、试述正火工艺规范?正火适用于哪些场合?为什么能用正火处理工艺的就尽可能不用退火处理工艺?
钢的正火工艺:正火是指将钢件加热到Ac3或Accm+(30~50)℃,保温适当时间后在空气中冷却,得到珠光体型组织的工艺。
目的:正火与退火的不同之处在于,正火的冷却速度较快,过冷度稍大,正火后得到的组织比退火细小,强度、硬度略高于退火,通常获得细珠光体组织。
应用:正火主要用于下列场合:
(1)改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性。采用正火处理可得到细小的珠光体组织,提高硬度,改善切削加工性。
(2)作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理。
(3)作为中碳钢和合金结构钢重要零件的预备热处理。也可代替调质处理,为以后高频感应表面淬火做准备。
(4)消除过共析钢中的二次网状渗碳体。正火由于冷却速度较快,二次渗碳体来不及沿奥氏体晶界呈网状析出,消除了二次网状渗碳体,为球化退火做组织准备。
正火与退火相比,不但力学性能高,而且操作简单、生产周期短、成本低,因此一般应尽量采用正火。
三、共析钢正火工艺后得到的组织是什么?亚共析钢正火后的组织是什么?
共析钢正火工艺后得到的组织是:细珠光体组织。也称为索氏体组织
亚共析钢正火后的组织是:细珠光体组织+铁素体组织
㈡ 低、中、高碳钢的含碳量范围是多少正火、退火的区别谢谢了,大神帮忙啊
1、退火:
退火和正火是生产中应用很广泛的预备热处理工艺,主要用于改善材料的切削加工性能。对于一些受力不大、性能要求不高的机器零件,也可以做为最终热处理。
等温退火将奥氏体化后的钢快冷至珠光体形成温度等温保温,使过冷奥氏体转变为珠光体,空冷至室温。
球化退火
将过共析碳钢加热到Ac1以上20~30℃,保温2~4h,使片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状,弥散分布在奥氏体基体上,在随后的缓冷过程中,或以原有的细小的渗碳体质点为核心,或在奥氏体中富碳区域产生新的核心,形成均匀的颗粒状渗碳体
均匀化退火(扩散退火)
将工件加热到1100℃左右,保温10~15h,随炉缓冷到350℃,再出炉空冷。工件经均匀化退火后,奥氏体晶粒十分粗大,必须进行一次完全退火或正火来细化晶粒,消除过热缺陷.
去应力退火
将工件随炉缓慢加热到500~650℃,保温,随炉缓慢冷却至200℃出炉空冷。主要用于消除加工应力。
再结晶退火
将材料加热至再结晶温度以上,保温后缓慢冷却的工艺方法。
完全退火用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件;等温退火用于奥氏体比较稳定的合金钢;球化退火用于共析钢、过共析钢和合金工具钢;均匀化退火用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件;去应力退火用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件;再结晶退火主要用于去除加工硬化。
2、正火:
将亚共析碳钢加热到Ac3以上30~50℃,过共析碳钢加热到Accm以上30~50℃,保温,空气中冷却的方法称为正火。适用于碳素钢及中、低合金钢,因为高合金钢的奥氏体非常稳定,即使在空气中冷却也会获得马氏体组织。对于低碳钢、低碳低合金钢,细化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能;对于过共析钢,消除二次网状渗碳体,有利于球化退火的进行。
㈢ 在什么情况下要对工件进行退火,正火,或淬火处理
退火和正火是生产中应用很广泛的预备热处理工艺,主要用于改善材料的切削加工性能。对于一些受力不大、性能要求不高的机器零件,也可以做为最终热处理。铸铁件、锻件、气割件都需要退火以消除加工应力,
将钢加热到临界温度以上保温一段时间,然后将工件空气中冷却的方法称为正火。适用于碳素钢及中、低合金钢,对于低碳钢、低碳低合金钢,细化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能。
当工件需要硬度、耐磨性时,就要对工件进行淬火处理。
㈣ 中碳钢改善切削性能为什么用完全退火
1、退火: 退火和正火是生产中应用很广泛的预备热处理工艺,主要用于改善材料的切削加工性能。对于一些受力不大、性能要求不高的机器零件,也可以做为最终热处理。 等温退火将奥氏体化后的钢快冷至珠光体形成温度等温保温,使过冷奥氏体转变为珠光体,空冷至室温。 球化退火 将过共析碳钢加热到Ac1以上20~30℃,保温2~4h,使片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状,弥散分布在奥氏体基体上,在随后的缓冷过程中,或以原有的细小的渗碳体质点为核心,或在奥氏体中富碳区域产生新的核心,形成均匀的颗粒状渗碳体 均匀化退火(扩散退火) 将工件加热到1100℃左右,保温10~15h,随炉缓冷到350℃,再出炉空冷。工件经均匀化退火后,奥氏体晶粒十分粗大,必须进行一次完全退火或正火来细化晶粒,消除过热缺陷. 去应力退火 将工件随炉缓慢加热到500~650℃,保温,随炉缓慢冷却至200℃出炉空冷。主要用于消除加工应力。 再结晶退火 将材料加热至再结晶温度以上,保温后缓慢冷却的工艺方法。 完全退火用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件;等温退火用于奥氏体比较稳定的合金钢;球化退火用于共析钢、过共析钢和合金工具钢;均匀化退火用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件;去应力退火用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件;再结晶退火主要用于去除加工硬化。 2、正火: 将亚共析碳钢加热到Ac3以上30~50℃,过共析碳钢加热到Accm以上30~50℃,保温,空气中冷却的方法称为正火。适用于碳素钢及中、低合金钢,因为高合金钢的奥氏体非常稳定,即使在空气中冷却也会获得马氏体组织。对于低碳钢、低碳低合金钢,细化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能;对于过共析钢,消除二次网状渗碳体,有利于球化退火的进行。
㈤ 低碳钢退火温度和保温时间
如果采用的是感应加热热处理技术退火的话,一般是为分为完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火和再结晶退火
①完全退火(Ac3以上20-30℃)
②不完全退火(Ac1-Ac3)
③球化退火(Ac1以上20-30℃保温2-4小时,炉冷至Ar1以下20℃长时间保温)
④均匀化退火(Ac3以上150-300℃)
⑤去应力退火和再结晶退火(不超过Ac1)
至于保温时间的话,低碳钢不存在于保温时间。
㈥ 低碳钢回火或退火温度
退火分①完全退火(Ac3以上20-30℃)、②不完全退火(Ac1-Ac3)、③球化退火(Ac1以上20-30℃保温2-4小时,炉冷至Ar1以下20℃长时间保温)、④均匀化退火(Ac3以上150-300℃)、⑤去应力退火和再结晶退火(不超过Ac1)。 至于低碳钢回火,低碳钢本身韧性好,强度并不高,通常采用低温回火,回火温度在150-250℃。 仅供参考。
㈦ 什么是退火,有什么作用
将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),的热处理工艺叫做退火。
退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织是接近平衡后的组织。
退火的目的:
(1)降低钢的硬度,提高塑性,便于机加工和冷变形加工;
(2)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,改善钢的性能或为淬火作组织准备;
(3)消除内应力和加工硬化,以防变形和开裂。
退火和正火主要用于预备热处理,对于受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作为最终热处理。
关于热处理其实还有四把火:正火、退火、淬火、回火。
正火、退火、淬火、回火
七类退火方式
1、完全退火
工艺:将钢加热到Ac3以上20~30℃,保温一段时间后缓慢冷却(随炉)以获得接近平衡组织的热处理工艺(完全奥氏体化)。
完全退火主要用于亚共析钢(wc=0.3~0.6%),一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材,有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工;过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时,Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出,使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低,给最终热处理留下隐患。
目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。
实际生产中,为提高生产率,退火冷却至500℃左右即出炉空冷。
2、等温退火
完全退火需要的时间长,尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温,是A转变为P,再空冷至室温,可大大缩短退火时间,这种退火方法叫等温退火。
工艺:将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体转变为珠光体,然后空冷至室温的热处理工艺。
目的:与完全退火相同,转变较易控制。
适用于A较稳定的钢:高碳钢(wc>0.6%)、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10%)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料,因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。
3、不完全退火
工艺:将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织,以消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种。
4、球化退火
使钢中碳化物球状化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。
工艺:加热至Ac1以上20~30℃温度,保温时间不宜太长,一般以2~4h为宜,冷却方式通常采用炉冷,或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。
主要用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难 以切削加工,在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体,在球状珠光体中,渗碳体呈球状的细小颗粒,弥散分布在铁素体基体上。球状珠光 体与片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时,必须 在球化退火前采用正火工艺消除,才能保证球化退火正常进行。
目的:降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多,主要有:
a)一次球化退火工艺:将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体,不允许有渗碳体网存在。
b)等温球化退火工艺:将钢加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温(一般在Ar1以下10~30℃)。等温结束后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短,球化组织均匀,质量易控等优点。
c)往复球化退火工艺。
5、扩散退火(均匀化退火)
工艺:将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。
目的:消除铸锭在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。
扩散退火的加热温度很高,通常为Ac3或Accm以上100~200℃,具体温度视偏析程度及钢种而定,
保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需完全退火及正火处理,以细化组织。
应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。
6、去应力退火
工艺:将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500~650℃),保温,然后随炉冷却。
去应力退火温度低于A1,因此去应力退火不引起组织变化。
目的:消除残余内应力。
7、再结晶退火
再结晶退火又称中间退火,是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间,使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。
再结晶现象的产生,首先必须有一定量的冷塑性变形,其次必须加热到一定温度以上。发生再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为:
T再=0.4T熔
再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃(钢材的最低再结晶温度为450℃左右),适当保温后缓慢冷却。
退火方法的选用
退火方法的选用一般有以下几个原则:
(1)亚共析组织的各种钢一般选用完全退火,为了缩短退火时间,可以选用等温退火;
(2)过共析钢一般选用球化退火,要求不高时,可以选用不完全退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火;
(3)为了消除加工硬化,可以选用再结晶退火;
(4)为了消除各种加工过程中所引起的内应力,可以选用去应力退火;
(5)有些高级优质合金钢的大型铸钢件,为了改善组织结构和化学成分的不均匀性,常选用扩散退火。
㈧ 低碳钢,中碳钢,高碳钢分别用什么热处理
一般来说淬火温度不同,高碳钢的淬火温度要比中碳钢低一些,当然要看具体材料;
在不知道具体要求的情况下,中碳钢一般是调质状态使用,回火当然是高温回火,而高碳钢一般是淬火+回火状态使用,回火是低温回火。
㈨ 低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火,为什么
因为过共析钢缓冷后会析出网状二次渗碳体,使钢的强度、塑性和韧性大大降低。因此过共析钢不宜用于完全退火,所以无法完全退火。
过共析钢
工具用钢的含碳量往往超过0.77%,这种钢组织中渗碳体的比例超过12%,所以除与铁素体形成珠光体外,还有多余的渗碳体,于是这类钢的组织是珠光体+渗碳体。这类钢统称为过共析钢。
完全退火
完全退火是应用最为广泛的退火方法,主要用于亚共析钢和共析钢的锻件、轧件和铸件的退火。通过重结晶退火使晶粒细化,组织均匀和消除残余应力,用以提高钢件性能。
㈩ 钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么呢!各种热处理加热温度范围和冷却方法如何让选择
钢材各种热处理的目的为:
1、退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等;
2、正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等;
3、淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等;
4、回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
各种热处理加热温度范围:
1、退火的合理的退火温度从55℃到70℃。退火温度一般设定比引物的 Tm低5℃。
2、正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
3、淬火的温度通常亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30~50度;共析钢或过共析钢的淬火温度为Ac1以上30~50度。
4、回火分为低温回火,中温回火和高温回火;低温回火是在150~250℃进行的回火;中温回火工件在350~500 ℃之间进行的回;高温回火工件在500~650℃以上进行的回火。
(10)低碳钢在什么情况下用完全退火扩展阅读:
应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。加热和冷却都是缓慢的。合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶。
重结晶退火也用于非铁合金,例如钛合金于加热和冷却时发生同素异构转变,低温为 α相(密排六方结构),高温为 β相(体心立方结构),其中间是“α+β”两相区,即相变温度区间。
为了得到接近平衡的室温稳定组织和细化晶粒,也进行重结晶退火,即缓慢加热到高于相变温度区间不多的温度,保温适当时间,使合金转变为β相的细小晶粒;然后缓慢冷却下来,使β相再转变为α相或α+β两相的细小晶粒 。
冷却速度快于退火而低于淬火,正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化,不但可得到满意的强度,而且可以明显提高韧性(AKV值),降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后,材料的综合力学性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。