钢的退火和正火.ppt

金属材料加工过程 冶炼 铸造 钢的退火与正火 本章重点 退火、正火的工艺－组织－性能－应用的规律和特点； 结构钢、工具钢、铸锻焊件的退火和正火工艺。 §7-1 退火的目的、用途和工艺 对结构钢、弹簧钢、热作模具钢等的完全退火退火加热速度取100～200℃/h，保温时间如下式： τ=8.5+Q/4 （h） 对于亚共析钢锻轧钢材完全退火主要是消除锻后的组织及硬度的不均匀性,改善切削加工性能,为后续的热处理做好组织准备.保温时间: τ=(3~4)+(0.4~0.5)Q (h) 冷却速度: 一般碳钢小于200 ℃/h ， 而碳钢,低合金钢:100 ℃/h 高合金钢:50 ℃/h 出炉温度: 600 ℃以下 （2）球化退火——不完全退火的一种 T12钢球化退火与完全退火的性能比较： 球化退火的强硬度更低，塑韧性更好，碳化物对基体的分割更均匀、彻底，更利切削加工 1：定义： ????扩散退火又称均匀化退火。将金属铸锭或锻坯，在稍低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显维组织的不均匀性，以达到均匀化的目的的热处理工艺。 2：工艺： a):一般均匀化温度可选择在高于0.8～0.9T熔，但低于固相线温度。 b):碳钢一般选择1100～1200度. c):合金钢为使其共晶碳化物充分溶解，温度允许提高到1150～1250度 温度选择：Ac3+30~50℃ 为缩短工件在高温时的停留时间，而心部又能达到要求得加热温度，采用稍高于完全退火的温度。 保温时间以工件烧透为准。 应注意的问题： 1．低碳钢正火的目的：提高切削性能。 2．中碳钢正火应根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式。含碳量较高，含有合金元素，可采用较缓慢冷却速度，如在静止空气中或成堆堆放冷却，反之则采用较快冷却速度 3．过共析钢正火：消除网状碳化物，可采用较大冷速，如鼓风，喷雾，甚至油冷，水冷至Ar1点以下，取出空冷。 4．双重正火：过热组织或铸件粗大铸造组织，采用两次正火 第一次正火：AC3+150 ~200 ℃ 第二次正火：A3+30~50℃目的是为了细化组织。 （3）对含碳0．25—0.50％的钢，一般采用正火。其中含碳0．25—0.35％钢，正火后其硬度接近于最佳切削加工的硬度。对含碳较高的钢，硬度虽稍高(200HB)，但由于正火生产率高，成本低，仍采用正火。只有对合金元素含量较高的钢才采用完全退火。 （4）对含碳0．50—0．75％的钢，一般采用完全退火。因为含碳量较高，正火后硬度太高，不利于切削加工，而退火后的硬度正好适宜于切削加工。此外，该类钢多在淬火、回火状态下使用，因此二般工序安排是以退火降低硬度，然后进行切削加工，最终进行淬火、回火。? （5）含碳0．75～1．0％的钢，有的用来制造弹簧，有的用来制造刀具。前者采用完全退火作预备热处理，后者则采用球化退火。诚然，当采用不完全退火法使渗碳体球化时，应先时行正火处理，以消除网状渗碳体，并细化珠光体片。 （6）含碳大于1，0％的钢用于制造工具，均采用球化退火作预备热处理。 球化退火工艺 （1）低温球化退火 低温球化退火是将钢材或钢件加热到Ac1以下20℃左右，长时间保温(决定于钢种及要求的球化程度)后缓冷或空冷至室温，以获得球状珠光体的热处理工艺。 适用于经冷形变加工或淬火后，以及原珠光体片层较薄，且无网状碳化物的情况。 （2）一次球化退火 将钢加热到Ac1与Acm(或Ac3)之间，充分保温(2—6h)，然后续馒冷却至500一650℃出炉冷却，称为一次球化退火。 适用于周期作业炉生产，在工具和轴承生产中得到广泛应用。 （3）等温球化退火 等温球化退火工艺是将共析钢或过共析钢加热到Ac1十(20一30℃)，保温适当时间，然后冷却到略低于Ar1以下的温度，等温保持一定时间(使等温转变进行完毕），然后炉冷或空冷的球化退火工艺。 与一次球化退火相比，等温球化退火可获得较好的球化质量并可节约工艺时间，多应用于碳钢及合金钢刀具、冷冲模具以及轴承零件的等温球化退火。 (4)往复球化退火 将钢加热到Acl以上稍高的温度，短时保温后冷却至略低于Ar1，再行短时保温，如此反复进行多次，称为往复球化退火。 适用于小批量生产的小型工具。 ② 冷却速度 球大小 均匀度 钢硬度 冷速慢：颗粒大而均匀冷速快：颗粒小，硬度高总要求：Ar1附近缓慢冷却 * * 铸锭 铸件 热轧 热锻 板棒型管 焊接 机加工 冷轧 冷拔 深冲 锻件 机加工 零件或构件 工艺性能，为加工和热处理作组织和性能上