热处理常规工艺及改进技术.doc

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