2 钢的热处理工艺-2.ppt

第二章 钢的热处理工艺 一、钢的退火 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)+(0.2-0.5)Q (h) 冷却速度:一般碳钢小于200 ℃/h ， 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微组织的不均匀性，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。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。 * * 第二节 钢的退火与正火 1、定义：钢加热到适当温度，保温一段时间后 缓慢随炉冷却或控制其冷速，获得平衡组织 的工艺。（珠光体） “高于或低于Ac1” S A Ac1 2、退火的目的 总体：改善组织，提高性能 降低硬度，改善切削加工性能； 适合机加工的硬度范围：150～250HB 细化晶粒，均匀组织； 消除内应力； 去除气体，避免白点。 3、退火的分类 (1)高温退火 （相变重结晶退火） T加热Ac1 (2)低温退火 完全退火 球化退火 等温退火 扩散退火 T加热Ac1 去应力退火 再结晶退火 去氢退火 工艺参数: 4、常用的退火工艺方法 （1）完全退火 T t Ac3+20-30oC Ac3 Ac1 工艺规范 特点： 工艺：完全奥氏体化； 组织：层片状珠光体。 目的： 降低硬度，改善切削加工性能； 细化晶粒，消除内应力，减轻组织不均匀性。 适用范围：含碳0.30~0.60%的中碳钢、合金钢的铸、 锻、热轧、焊件的预备热处理。 晶粒细化的原因： 完全退火→相变重结晶过程 α →γ→α α γ α 40钢退火前后金相组织 45#钢锻后与完全退火后机械性能 200 400－600 40－50 15－20 300－350 600－700 完全退火 230 200－400 20－40 5－15 300－400 650－750 锻后 HB αk (kJ.m-2) ψ (%) δ (%) σs (Mpa) σb (Mpa) 状态 完全退火后强硬度有所下降，而塑韧性较大幅度提高 Ac1+20-30oC Acm 或Ac3 Ac1 T t 工艺规范 特点： 工艺：不完全奥氏体化； 组织：球状或粒状珠光体。 目的： 降低硬度，改善切削