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绍兴红良铸业有限公司 精密铸造热处理基础知识培训 2011年9月22日 闫祝民 一.热处理常用术语简介 1.什么叫热处理？ 热处理是:把金属毛坯或成品另件,通过加热、保温、冷却,而改变毛坯或成品零件的金相结构,以达到设计和使用要求的各种物理和力学性能要求的一种工艺方法。 热处理:不改变金属毛坯或成品零件的化学成分和几何形状,只是改变金属内部组织来改善金属的性能,从而提高材料的使用价值,并满足各种使用要求。 2.临界点:金属加热和冷却时发生相转变的温度叫临界点或叫临界温度。如:Ac1,Ac3,Acm等。 这些临界温度不是一个常数,随化学成分变化而变动 3.再结晶:金属由于冷加工变形,使晶格发生歪扭,晶粒破碎,产生加工硬化,当加热到适当温度并保温后,金属内将进行重新成核和晶核长大,获得没有内应力和加工硬化组织,这种在固态金属内没有相变的结晶过程,也就是使加工硬化的金属不经过相变进行软化的过程,就叫作再结晶。 4.重结晶:具有多型性相变的金属,当温度改变超过其临界转变温度时,发生一种点阵结构变成另外一种点阵结构的过程,在这种相变中,金属发生重新成核和晶核长大的过程叫重结晶。 5.退 火:退火是把金属加热到临界点或再结晶温度以上并保温一段时间,然后以小于静止空气中的冷却速度进行缓冷的一种热处理工艺。 目 的:1)降低硬度,提高塑性,以利于机械加工。 2)减少残余应力。 3)使成分均匀化。 4)细化晶粒,提高材料性能。 根据退火的目的和金属的成分和性能要求有以下几种退火工艺: (1)完全退火 ( 2)不完全退火 (3)球化退火 (4)再结晶退火 ( 5)等温退火 (6)光亮退火 (7)扩散退火 和(8)相变以下的低温退火等。 一般退火要加热到Ac3以下20～30℃,保温一定时间,随炉缓慢冷却 6.正 火:正火是把金属材料加热到Ac3或Acm以上30～50℃,保温一定时间,使金属转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却得到珠光体组织的热处理工艺。 目 的:1)细化组织,改善铸态组织均匀性,消除过共析钢渗碳体网状组织。 2)提高力学性能。 正火冷却速度以退火大,得到的珠光体组织比退火小。 正火仅适用于碳素钢和低合金钢。通过再结晶可以得到细小珠光体和索氏体。 7.淬 火:淬火是把金属加热到临界温度Ac3以上20～30℃,保温一定时间,快速冷却(水、油、盐) ,以大于临界冷却速度快速冷却的热处理工艺。 目 的:提高硬度,获得马氏体为主的不平衡组织。改善某些物理、化学性能,保证回火后满足所要求的力学性能。 适用于碳钢、低合金钢和高合金钢铸件。 8.回 火:是将已淬火的金属重新加热到Ac1以下温度,保温一定时间,然后冷却的热处理工艺。是淬火的后继工序。 目 的:消除淬火的内应力,改善淬火钢的韧性和塑性,稳定组织,获得所需要的综合力学性能。 回火后钢的组织为回火马氏体和托氏体等马氏体分解产物。回火分低温、中温和高温回火三种。 适用于碳钢、低合金钢和某些高合金钢,淬火后一定要回火！ 9.调质处理:调质处理是利用淬火和高温(中温)回火双重处理。 目 的:使金属获得较高强度和韧性配合良好的综合力学性能的热处理工艺。有时调质也是为进一步热处理作准备。 10.均匀化处理:把金属材料加热到Ac3以上 120～200℃,保温一定时间,后空冷。 目 的:消除组织偏析,使组织均匀化,改善冷、热加工性能。 适用高碳钢和中、高合金钢铸件。 11.固溶处理:将金属加热到适当温度并经过充分保温,使其某些组成物溶解到金属基体中去,形成均匀的固溶体,把金属加热到Ac3以上更高温度(1050～1100℃),然后迅速冷却,使溶入的组成物保存在固溶体中,这种热处理工艺叫固溶处理。 目 的:是改善金属的塑性和韧性,溶解碳化物或其它奥氏体析出相,获得单相组织,提高抗蚀性能。 本工艺适用于奥氏体不锈钢、奥氏体高锰钢、沉淀硬化钢。 15.碳钢件的退火工艺 16.碳钢件的正火处理工艺 17.碳钢铸件的淬火、回火温度含碳量只有0.35%以上的碳钢才能淬火处理,而且随回火温度增加,硬度有所降低。 18.低合金钢熔模铸件的热处理 对于低合金钢熔模铸件来说,热处理的目的是消除内应力和细化组织,改善铸件的综合性能外,更主要的是发挥合金元素的作用,提高淬透性能,使铸件获得更好的力学性能,因此低合金钢熔模铸件主要是淬火加回火或正火加回火。 1)热处理温度及保温时间: 提高热处理温度–Ac3＋ (50～100℃),保温时间以透烧为原则。 2)回火后的冷却速度: 合金元素Mn、Si、Cr及单独