材料合成制备讲解.docx

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