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詳解正火、淬火、回火、退火工藝過程(五)
  發(fā)布時間:2023年03月26日 點擊數(shù):

四、退火

  4.1、退火工藝

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

  退火的實質(zhì)是將鋼加熱到奧氏體化后進行珠光體轉(zhuǎn)變,退火后的組織是接近平衡后的組織。

  退火的目的:

  (1)降低鋼的硬度,提高塑性,便于機加工和冷變形加工;

 ?。?)均勻鋼的化學(xué)成分及組織,細化晶粒,改善鋼的性能或為淬火作組織準備;

 ?。?)消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化,以防變形和開裂。

  4.2、退火方法

  1)完全退火

  工藝:將鋼加熱到Ac3以上20~30℃,保溫一段時間后緩慢冷卻(隨爐)以獲得接近平衡組織的熱處理工藝(完全奧氏體化),實際生產(chǎn)中,為提高生產(chǎn)率,退火冷卻至500℃左右即出爐空冷。

  目的:細化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善鋼的切削加工性。 亞共析鋼完全退火后的組織為F+P。

  應(yīng)用:完全退火主要用于亞共析鋼(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,有時也用于它們的焊接件。 

  2)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(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。

  應(yīng)用:主要用于過共析鋼獲得球狀珠光體組織,以消除內(nèi)應(yīng)力,降低硬度,改善切削加工性。

  3)等溫退火

  工藝:將鋼加熱到高于Ac3(或Ac1)的溫度,保溫適當(dāng)時間后,較快冷卻到珠光體區(qū)的某一溫度,并等溫保持,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w,然后空冷至室溫的熱處理工藝。

  目的:與完全退火相同,轉(zhuǎn)變較易控制。

  應(yīng)用:適用于較穩(wěn)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%)。等溫退火還有利于獲得均勻的組織和性能。但不適用于大截面鋼件和大批量爐料,因為等溫退火不易使工件內(nèi)部或批量工件都達到等溫溫度。

   4)球化退火

  工藝:使鋼中碳化物球狀化,獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。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,冷卻方式通常采用爐冷,或在Ar1以下20℃左右進行較長時間等溫。

  目的:降低硬度、均勻組織、改善切削加工性為淬火作組織準備。

  應(yīng)用:主要用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。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,便于切削加工,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。

  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于固相線的溫度下長時間保溫,然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。

  目的:消除鑄錠在凝固過程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析,使成分和組織均勻化。

  應(yīng)用: 應(yīng)用于一些優(yōu)質(zhì)合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼鑄件及鋼錠。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。擴散退火后需完全退火及正火處理,以細化組織。

  6)去應(yīng)力退火

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

  去應(yīng)力退火溫度低于A1,因此去應(yīng)力退火不引起組織變化。

  目的:消除殘余內(nèi)應(yīng)力。

  應(yīng)用:主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以后,或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形或裂紋。 

  7)再結(jié)晶退火

       再結(jié)晶退火又稱中間退火,是把冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上保持適當(dāng)時間,使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒而消除加工硬化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。

       再結(jié)晶現(xiàn)象的產(chǎn)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(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象的最低溫度稱為最低再結(jié)晶溫度。一般金屬材料的最低再結(jié)晶溫度為:T再=0.4T。

       再結(jié)晶退火的加熱溫度應(yīng)比最低再結(jié)晶溫度高100~200℃(鋼材的最低再結(jié)晶溫度為450℃左右),適當(dāng)保溫后緩慢冷卻。

                                                                                                               文章摘自:壓力容器智造

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