Ⅰ 钢铁的常用热处理方法有哪些
1.退火
把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢冷却到室温.
退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。
a将钢加热到预定温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却称为完全退火.目的是降低钢的硬度,消除钢中不均匀组织和内应力.
b,把钢加热到750度,保温一段时间,缓慢冷却至500度下,最后在空气中冷却叫球化退火.目的是降低钢的硬度,改善切削性能,主要用于高碳钢.
c,去应力退火又叫低温退火,把钢加热到500~600度,保温一段时间,随炉缓冷到300度以下,再室温冷却.退火过程中组织不发生变化,主要消除金属的内应力.
2.正火
将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。
正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。
正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。
3.淬火
将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760~780℃),保持一定的时间,然后以适当速度在水(油)中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快,目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,它的硬度高,但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。
4.回火
钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
淬火后的钢件一般不能直接使用,必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性,提高韧性;另一方面可以调整淬火钢的力学性能,达到钢的使用性能。根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。
A 低温回火150~250.降低内应力,脆性,保持淬火后的高硬度和耐磨性.
B 中温回火350~500;提高弹性,强度.
C 高温回火500~650;淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后,具有良好综合力学性能(既有一定的强度、硬度,又有一定的塑性、韧性)。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。
淬火+高温回火称为调质处理
Ⅱ “退火”分为几种
7种。常用的退火工艺有:
①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊银闭接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。
②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却,在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状,从而降低了硬度。
③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度,以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度,保温适当时间,奥氏体转变为托氏体或索氏体,硬度即可降低。
④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象(硬度升高、塑性下降)。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50~150℃ ,只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。
⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右 ,保温一定时间后适当冷却 ,使渗碳体分解形成团絮状石墨。
⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下 ,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温,待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。
退火解释:
退火是宽搏余一种金属热处理工艺,指的慎滚是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
准确的说,退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。
主要特点:
是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种,如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、磁场退火等等。
1、金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。
2、把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后,使缓慢冷却。退火可以减低金属硬度和脆性,增加可塑性。也叫焖火。
Ⅲ 钢铁材料的一般热处理
将钢件加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却到室温
降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工
细化晶粒,均匀钢的组织,改善钢的性能及为以后的热处理作准备
消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂
(1)完全退火
将钢件加热到临界温度,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)
细化晶粒,均匀组织,降低硬度,充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O.8%以下的锻件或铸钢件
(2)球化退火
将钢件加热到临界温度以上,经过保温以后,缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷
降低钢的硬度,改善切削性能,并为以后淬火作好准备,以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O.8%的碳素钢和合金工具钢
(3)去应力退火
将钢件加热到500~650ºC,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)
消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力,消除精密零件切削加工时产生的内应力,以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等
将钢件加热到临界温度以上40~60ºC,保温一定时间,然后在空气中冷却
改善组织结构和切削加工性能
对机械性能要求不高的零件,常用正火作为最终热处理
消除内应力
将钢件加热到淬火温度,保温一段时间,然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却
使钢件获得较高的硬度和耐磨性
使钢件在回火以后得到某种特殊性能,如较高的强度、弹性和韧性等
(1)单液淬火
将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,在一种淬火剂中冷却
单液淬火只适用于形状比较简单,技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时,对于直径或厚度大于5~8mm的碳素钢件,选用盐水或水冷却;合金钢件选用油冷却
(2)双液淬火
将钢件加热到淬火温度,经过保温以后,先在水中快速冷却至300—400ºC,然后移人油中冷却
(3)火焰表面淬火
用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面,使零件迅速加热到淬火温度,然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨,并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件,如曲轴、齿轮和导轨等
将钢件放在感应器中,感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场,钢件在磁场作用下产生感应电流,使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度,这时立即将水喷射到钢件表面。
经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而心部保持着较好的强度和韧性。
表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件
将淬火后的钢件加热到临界温度以下,保温一段时间,然后在空气或油中冷却
回火是紧接着淬火以后进行的,也是热处理的最后一道工序
获得所需的力学性能。在通常情况下,零件淬火后的强度和硬度有很大提高,但塑性和韧性却有明显降低,而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后,可以获得所需的力学性能
稳定组织,稳定尺寸
消除内应力
将淬硬的钢件加热到150-50ºC,并在这个温度保温一定时间,然后在空气中冷却,低温回火多用于切削刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等
消除钢件因淬火而产生的内应力
将淬火的钢件加热到350~450%,经保温一段时间冷却下来,一般用于各类弹簧及热冲模等零件
使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度
将淬火后的钢件加热到500~650ºC,经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件,如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等
使钢件获得较好的综合力学性能,即较高的强度和韧性及足够的硬度,消除钢件因淬火而产生的内应力
将淬火后的钢件进行高温(500~600ºC)回火多用于重要的结构零件,如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的
细化晶粒,使钢件获得较高韧性和足够的强度,使其具有良好的综合力学性能
(1)人工时效
将经过淬火的钢件加热到100~160℃,经过长时间的保温,随后冷却
消除内应力,减少零件变形,稳定尺寸,对精度要求较高的零件更为重要
(2)自然时效
将铸件放在露天;钢件(如长轴、丝杠等)放在海水中或长期悬吊或轻轻敲打 要经自然时效的零件,最好先进行粗加工
将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中,通过加热、保温、冷却等方法,使介质中的某些原子渗入到钢件的表层,从而达到改变钢件表层的化学成分,使钢件表层具有某种特殊的性能
(1)钢渗的碳
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件,如:轮、齿轮、轴、活塞销等
使表面具有高的硬度(HRC60~65)和耐磨性,而中心仍保持高的韧性
(2)钢渗的氮
将氮原子渗入钢件表层
常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件
提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性
(3)钢的氰化
将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件,也可用于高速钢刀具
提高钢件表层的硬度和耐磨性
将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化,使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢
由于材料和其他因素的影响,发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等,其厚度为0.6~O.8µm
防锈、增加金属表面美观和光泽,消除淬火过程中的应力
Ⅳ 正火、调质和退火的区别
1、性质不同:退火是一种金属热处理工艺。调质是一种用以改善钢铁材料综合力学性能的热处理工艺。正火是—种改善钢材韧性的热处理。
2、使用温度不同:正火是将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后。调质是在500-650℃之间进行回火。退火缓慢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(共析钢或过共析钢)以上30~50℃,缓慢冷却下来。
3、组织不同:正火较退火组织细小,珠光体片间距窄小告橘,晶粒细化。
(4)钢铁多少度才会退火扩展阅读:
注意事项:
1、正火温度工艺规范相近的工兄扰件,允许同炉处理。
2、对表面质量要求高的工件加热应采取防止氧化或脱碳的气体保护措施。
3、工件采用工作温度或稍高于工作温度装炉。若互相重叠装料,应相应延长保温时间1/4。
4、工件应均匀放置在炉膛有效工作区里。
5、工件出炉后,应散开放置在干燥处空冷,不得将工件堆积,不得放在潮湿处。
6、进行高温回火的正火,对于化学成分偏钢号上限的正火钢板或者会出现贝氏体等中低温转变产物的正火钢板,强度性能往往偏高,而塑性和韧性不合,正火后进行高袜尘团温回火,虽然强度略有降低,但可提高塑性、冲击韧性,特别是低温冲击韧性和冷弯性能。