工性能。 3) 工艺:完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透,即工件心部达到要求的加热温度,而且要保证全部看到均匀化的奥氏体,达到完全重结晶。完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。实际生产时,为了提高生产率,退火冷却至 600℃左右即可出炉空冷。 4) 适用范围:中碳钢和中碳合金钢的铸、焊、锻、轧制件等。 (2) 球化退火 1) 概念:使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。 2) 工艺:一般球化退火工艺Ac1+(10~20)℃随炉冷至500~600℃空冷。 3) 目的:降低硬度、改善组织、提高塑性和切削加工性能。 4) 适用范围:主要用于共析钢、过共析钢的刃具、量具、模具等。 (3) 均匀化退火(扩散退火) 1) 工艺:把合金钢铸锭或铸件加热到 Ac3 以上150~100℃,保温10~15h后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。 2) 目的:消除结晶过程中的枝晶偏析,使成分均匀化。由于加热温度高、时间长,会引起奥氏体晶粒严重粗化,因此一般还需要进行一次完全退火或正火,以细化晶粒、消除过热缺陷。 3) 适用范围:主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。 4) 注意:高温扩散退火生产周期长,消耗能量大,工件氧化、脱碳严重,成本很高。只是一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭才使用这种工艺。对于一般尺寸不大的铸件或碳钢铸件,因其偏析程度较轻,可采用完全退火来细化晶粒,消除铸造应力。 (4) 去应力退火 1) 概念:为去除由于塑性变形加工、焊接等而造成的应力以及铸件内存在的残余应力而进行的退火称为去应力退火。 2) 工艺:将工件缓慢加热到 Ac1以下100~200℃(500~600℃)保温一定时间(1~3h)后随炉缓冷至200℃,再出炉冷却。 钢的一般在 500~600℃;铸铁一般在 500~550℃超过550℃容易造成珠光体的石墨化; 焊接件一般为 500~600℃。 3)适用范围:消除铸、锻、焊件,冷冲压件以及机加工工件中的残余应力,以稳定钢件的尺寸,减少变形,防止开裂。 第三节 钢的正火 1、概念:将钢件加热到Ac3(或Accm)以上30~50℃,保温适当时间后;在静止空气中冷却的热处理工艺称为正火。 2、目的:细化晶粒,均匀组织,调整硬度等。 3、组织:共析钢P、亚共析钢F+P、过共析钢Fe3CⅡ+P 4、工艺:正火保温时间和完全退火相同,应以工件透烧,即心部达到要求的加热温度为准,还应考虑钢材、原始组织、装炉量和加热设备等因素。正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度,达到要求的组织和性能。 5、应用范围: 1)改善钢的切削加工性能。碳的含量低于0.25%的碳素钢和低合金钢,退火后硬度较低,切削加工时易于“粘刀”,通过正火处理,可以减少自由铁素体,获得细片状P,使硬度提高,改善钢的切削加工性,提高刀具的寿命和工件的表面光洁程度。 2)消除热加工缺陷。中碳结构钢铸、锻、轧件以及焊接件在加热加工后易出现粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。通过正火处理可以消除这些缺陷组织,达到细化晶粒、均匀组织、消除内应力的目的。 3)消除过共析钢的网状碳化物,便于球化退火。过共析钢在淬火之前要进行球化退火,以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时,将达不到良好的球化效果。通过正火处理可以消除网状碳化物。 4)提高普通结构零件的机械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳钢和合金钢零件采用正火处理,达到一定的综合力学性能,可以代替调质处理,作为零件的最终热处理。第四节 钢的淬火 1、定义:将钢件加热到 Ac3 或Ac1以上某一温度,保持一定时间。然后以适当速度冷却获得 M或B组织的热处理工艺。 2、 目的:显著提高钢的强度和硬度。 3、淬火温度的选择 1)碳钢的淬火加热温度由Fe-Fe3C相图来确定,其目的是为了 ①淬火后得到全部细小的M;②淬火后希望硬度高。 ① 亚共析钢Ac3 +(30~50)℃,可获得细小的均匀的M,如温度过高则有晶粒粗化现象,淬火后获得粗大的M,使钢的脆性增大;如温度过低则淬火后M+F,有铁素体出现,淬火硬度不足。 ② 共析钢与过共析钢Ac1 +(30~50)℃,由于有高硬度的渗碳体和M存在,能保证得到高的硬度和耐磨性。如果加热温度超过Accm 将会使碳化物全部溶入A中,使A中的含碳量增加,淬火后残余奥氏体量增多,降低钢的硬度和耐磨性;淬火温度过高,奥氏体晶粒粗化、含碳量又高,淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体,使钢的脆性增大。 2)合金钢 ①对含有阻碍奥氏体晶粒长大的强碳化物形成元素(如Ti、Nb等),淬火温度可以高一些,以加速其碳化物的溶解,获得较好的淬火效果 . ②对含有促进奥氏体晶粒长大的元素(如Mn等),淬火加热温度应低一些,以防止晶粒粗大。 理想冷却速度: 650℃以上应当慢冷,以尽量降低淬火热应力。650~400℃之间应当快速 上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页
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