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热处理常规工艺及改进技术
热处理实用技术
考核辅导大纲
王 迎 春 编
兵器工程师进修大学
2007年7月
《热处理实用技术》进修考核大纲
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。第1章 热处理常规工艺及改进技术
1.1 钢的整体热处理常规工艺及控制热处理畸变、裂纹、淬硬的强韧化技术
● 了解内容
1.多种具体钢种的正火、退火、淬火工艺。2.校直工艺。
3.清洗、喷砂和喷丸、防锈工艺。
★掌握内容
1.1.1 钢的常规退火工艺
1.1.1.1 完全退火
1、定义:完全退火是指将钢件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢冷却的工艺方法。
2、目的 3、适用钢种 4、工件装炉
5、保温时间 6、工件冷却
1.1.1.2 不完全退火
1、定义:将铁碳合金加热到Ac1~Ac3(Accm)之间的温度,不完全奥氏体化,随之缓慢冷却的退火工艺。
2、主要目的 3、主要适用
1.1.1.3 去应力退火
1、定义:将工件加热到Ac1以下的适当温度,保持一定时间后缓慢冷却的工艺方法。
2、目的: 3、钢件去应力退火工艺
(1)仅消除加工应力; (2)精密零件;
(3)焊接件; (4)回火后的工件去应力退火的温度。
1.1.1.4 等温退火
1、定义 2、目的
3、适用:主要用于中碳、经渗碳处理的低碳和某些大型铸锻件及冲压件。
4、工艺参数:
(1)加热温度;(2)加热速度和等温时间;(3)等温温度和等温时间;(4)等温方式;(5)冷却
1.1.1.5 球化退火
1、定义 2、目的 3、主要适用
4、工艺方法:
1、普通球化退火; 2、等温球化退火;3、循环球化退火工艺。
1.1.1.6 再结晶退火
1、定义:将钢件经冷变形后的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,以消除形变强化和残余应力的退火工艺。
2、主要用于冷变形钢材或钢件。
1.1.1.7 均匀化退火(扩散退火)
1、定义:为了减少铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却,以达到化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。
2、工艺方法:
(1)加热温度;(2)入炉方式;(3)保温时间;(4)冷却。
1.1.1.8 真空退火
1、作用:防止氧化脱碳、除气脱脂、使氧化物蒸发,以提高表面光亮度和力学性能
2、钢铁材料的真空退火:
一般质量的结构钢产品只要求60%以上的光亮度,在1.3~1.3×10-1Pa下退火即可达到要求。
一般材料的光亮度将随退火温度的上升而提高。
在300~500℃以上温度出炉将使退火净化的表面重新氧化,因而为获得70%以上的光亮度,必须在200℃以下出炉。
1.1.2 钢的多种实用型退火新工艺
(1) T10钢细化组织的球化退火工艺
工艺分析:细小片状珠光体有利于球化退火时碳的扩散,结合降低球化退火温度和缩短保温时间,可显著细化退火后的碳化物粒度,且大小及分布均匀性亦明显改善。
(2) 冷挤压用低碳钢的等温球化工艺
对冷变形要求高的低碳钢中间退火仅仅控制晶粒度和硬度是不够的,关键在于控制渗碳体的形态。碳化物成小球,点状分布在铁素体基体上有利于冷挤压、冷冲压的进行。因此需要球化退火,球化温度一般控制在Ac1+(20~30)℃。
球化退火工艺:加热至Ac1+20~30℃保温2h,再降温至Ar1以下20~30℃保温2h,炉冷至500℃出炉空冷,或反复球化一次,这样退火后得到的碳化物是粒状或部分粒状,晶粒大小比较均匀,铁素体大小比较均匀,可基本消除冲裂现象,裂纹量降到千分之一左右。
(3) 锻造余热等温退火
该工艺与自常温下加热到Ac3以上的等温退火相比,可节省约70% 的燃料费。
(4) 中碳钢及中碳合金结构钢的中间热处理退火工艺
① 球化退火该方法用于冷镦变形度大及形状复杂的中碳钢、中碳合金钢及低碳马氏体含硼钢。
② 软化退火适用于冷镦变形度不大,形状简单的中碳钢及中碳合金结构钢。
③ 过热组织退火加热至Ac1以下20~30℃长时间保温,使过热组织在Ac1点以下析出粒状碳化物处理,进而获得球化组织。如果原始组织为粗大产片状珠光体,则必须事先进行冷拉处理。
1.1.3 钢的常规正火工艺
1、钢的正火是将钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)或Accm(过共析钢)以上30~50℃,保温适当的时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。把钢加热到Ac3以上100~150℃的正火称为
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