材料合成制备讲解.docx

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材料合成制备讲解

1.常用退火工艺方法: 扩散退火,完全退火,不完全退火 ,球化退火,再结晶退火,去应力退火 退火和正火一般作为预先热处理,其作用是:消除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力,为随后的切削加工及热处理作好组织准备。 2.热处理工艺种类:根据加热和冷却方法不同 普通热处理:退火、正火、淬火和回火 表面热处理:表面淬火、化学热处理 特殊热处理:真空热处理、变形热处理、控制气氛热处理将金属加热、保温、冷却,使其获得接近平衡状态的热处理工艺----退火或正火。退火---炉冷,正火---空冷 3.退火: 将偏离平衡状态组织的金属或者合金加热、保温,然后缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的热处理工艺. 特点:加热温度范围广;慢冷, 得到珠光体类组织 目的:降低硬度,便于切削加工, 消除内应力或冷作硬化, 改善组织(铸、锻、焊时的缺陷);细化晶粒为最终热处理做组织准备 退火的种类 按加热温度 在临界温度以上的退火(相变重结晶退火)(完全退火,不完全退火,扩散退火,球化退火)。在临界温度以下的退火(软化退火,再结晶退火,去应力退火) 退火的种类按其物理本质的不同,可分成三大类:重结晶退火、再结晶退火和去应力退火 重结晶退火——包括完全退火,不完全退火、球化退火、扩散退火,去氢退火,其特点是在退火过程中有相变发生。再结晶退火——特点是在退火过程中没有相变,但有再结晶过程。去应力退火——特点是既没有相变,又没有再结晶,只有回复过程而引起内应力的消除。 4.扩散退火 目的:改善和消除在冶金过程中形成的成分不均匀性。规范:在较高的加热温度下长时间保温(10h以上) ,然后缓慢冷却到室温。应用:均匀化退火(改善铸造偏析、轧制偏析) 5.均匀化退火 定义 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。偏析存在形式及危害:铸造化学成分不均匀、非金属夹杂物分布不均匀、微气泡和气孔 造成偏析。偏析直接导致大型铸件各处成分和组织不均匀、产生组织应力、出现裂纹、机械性能恶化。 6.完全退火 定义 将钢件或钢材加热到Ac3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺。 目的 细化晶粒、降低硬度、改善切削性能、消除内力;应用 各种亚共析成分的碳钢和合金钢的铸、锻件及热轧型材; 7. 等温退火 定义 将亚共析钢加热到Ac3以上20~50℃,共析、过共析钢加热到Ac1以上20~50℃,保温一定时间后,快冷至Ar1以下某一温度等温,使奥氏体转变成珠光体,然后出炉空冷的热处理工艺。目的与完全退火相同 应用中碳合金钢、经渗碳处理的低碳合金钢、某些高合金钢的大型铸锻件及冲压件。优点缩短退火时间,特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢。 8.不完全退火 定义 将钢件加热到Ac1和Ac3(Accm)或之间,经保温并缓慢冷却,以获得接近平衡的组织的热处理工艺。目的降低硬度、改善切削性能、消除内力; 9.球化退火:适用:过共析钢和合金工具钢。目的:降低硬度、均匀组织、改善切削性能, 目的:降低硬度、均匀组织、改善切削性能,获得球状珠光体的途径: 片状P的低温球化(无相变) 由不均匀A冷却转变为球状P 影响球化的因素:加热温度和保温时间 冷却速度 原始组织 塑性变形 10.再结晶退火(临界点以下温度)定义:经冷变形后金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒的退火工艺 工艺: TK(再结晶温度)+150~250℃,空冷;组织:发生恢复再结晶,使变形晶粒为细小等轴晶粒 目的:使冷变形钢恢复塑性,降低硬度,消除内应力 11.低温退火(去应力退火) 目的:消除铸、锻、焊及切削加工过程内应力。 特征:组织不发生变化。亚结构发生变化。脱氢退火:氢存在形式:溶解于固溶体中的氢,易使钢产生白点,出现裂纹;脱氢退火消除。 存在于位错、孪晶、晶界处氢,只能采用压力加工方式消除。加热温度确定原则:在该温度下氢的溶解度小、并且扩散速度快。 一般情况下珠光体转变的鼻子温度作为脱氢退火温度。典型应用:大型碳钢锻件加热到620℃,保温10h后缓慢冷却。 12.正火:定义:正火是把零件加温到临界温度以上30~50℃,保温一段时间,然后在空气中冷却。目的:细化晶粒,均匀组织,调整硬度等。工艺规范:加热温度: Ac3 或Accm +30—50℃;保温时间:完全奥氏体化 冷却速度:空冷(冷却速度比退火快)组织:(细珠光体)共析钢S 、亚共析钢F+S、过共析钢Fe3CⅡ+S 应用: 调整硬度、改善钢的切削加工性能, 细化晶粒、均匀组织、消除热加工缺陷; 消除过共析钢的网状碳化物,便于球化退火; 提高普通结构零件的机械性能 正火与退火的区别 冷却速度:正火 退火晶粒大小:正火 退火

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