热处理工艺4-整体.PPT

图3-2 高速钢的等温退火与普通退火工艺曲线 四、不完全退火 不完全退火是将钢加热至Ac1~Ac3之间，保温后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。 不完全退火主要应用于大批或大量生产的亚共析钢锻件。如果亚共析钢锻件的锻造工艺正常，原始组织中的铁素体已均匀细小，只是珠光体片间距小、硬度较高、内应力较大，那么只要在Ac1~Ac3之间进行不完全退火，即可使珠光体片间距增大，使硬度有所降低，内应力减小。 与完全退火相比，加热温度低，保温时间短，因此，消耗热能少，生产效率高。对锻造工艺正常的亚共析钢锻件可用不完全退火代替完全退火。 五、球化退火 球化退火是使钢中的碳化物球状化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。 用途与目的：主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢，如工具钢（Wc=0.65-1.35%）。目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化，以降低硬度，改善切削加工性能，以及获得均匀组织，改善热处理工艺性能，为以后的淬火做组织准备。图3-3 工艺规范：加热温度：Ac1+20-30℃，随炉加热。 保温时间：2~4h。 冷却：通常随炉冷（600 ℃出炉）或Ar1-20 ℃ 等温处理3~6h，再随炉降至600 ℃出炉。 原理：过共析钢加热至稍高于Ac1时，保留较多的未溶渗碳体粒子。当缓慢冷却时，共析渗碳体以未溶渗碳体粒子为核心，形成粒状渗碳体。 图3-3 T12钢球化退火后的显微组织 六、再结晶退火 为消除材料或零件因冷变形而产生的加工硬化而进行的热处理，称为再结晶退火。 目的：使冷变形钢通过再结晶而恢复塑性，降低硬度，以利于随后的再形变或获得稳定组织。 工艺规范： 加热温度:最低再结晶温度+100~200oC（钢650~700oC） 保温时间：1~3小时。 冷却：空气中冷却。 应用：主要用于冷轧低碳钢板和钢带。 作业4： 头盔生产过程：冲压→退火→冲压→退火。 退火工艺：650~680oC，保温3小时，随炉冷却到300oC出炉。 问题：有一批头盔退火后再次冲压时出现开裂。 请分析引起开裂的可能原因及解决办法。 七、去应力退火 为消除铸造、焊接、机加工和冷变形等冷热加工在材料中造成的残留内应力而进行的低温退火，称为去应力退火。 目的：提高工件尺寸稳定性，防止变形和开裂。 工艺规范： 加热温度：Ac1以下（钢500~650oC）。 保温时间：钢件，3min/mm;铸件，6min/mm. 冷却：缓慢冷却，200~300oC出炉。 应用范围：用于焊接件、铸件、机加、冲压。一般可以消除50-80%的内应力。见图3-4。 图3-4 去应力效果与温度和时间关系图 3.1.2 正火 将钢加热到Ac3或Accm以上适当温度，保温适当时间后，在空气中冷却的热处理工艺。 获得的组织：珠光体类组织（索氏体） 目的：使钢的组织正常化。所以生产上将正火称为常化处理。 工艺规范： 加热温度： Ac3或Accm+30~50℃ 加热时间：同完全退火 冷却：空气中自然冷却，大件鼓风冷却 正火应用范围 适应钢种：碳钢及低、中合金钢。（不适合于高合金钢，高合金钢的奥氏体非常稳定，即使在空气中冷却，也会获得马氏体组织。） 与完全退火的区别：能获得更高的硬度和强度，生产周期短，设备利用率高，节能，成本低。 应用范围： 改善低碳钢的切削加工性能 消除中碳钢的热加工缺陷 消除过共析钢的网状碳化物 提高普通结构钢的机械性能 图3-5 钢各种退火和正火工艺规范示意图 3.1.3 淬火 将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后以大于上临界冷速快速冷却的热处理工艺称为淬火，通称蘸火。 获得的组织：多数情况下为马氏体，有时为贝氏体，以及少量残余奥氏体和未溶的第二相。 淬火后必须有回火与之配合。 淬火目的 提高硬度和耐磨性。如刃具、量具、模具等。 提高强度和韧性。各种机器零件。 提高硬磁性。如用高碳钢和磁钢制造的永久磁铁。 提高弹性。如弹簧钢。 提高耐蚀性和耐热性。不锈钢和耐热钢。 淬火是钢最重要的强化方法。 一、淬火工艺参数 （1）加热温度 亚共析钢：Ac3+30~50oC 过共析钢：Ac1+30~50oC 对亚共析钢，若加热温度低于Ac3，组织中会保留一部分铁素体，使淬火后的强度和硬度都较低；若加热温度高，又容易引起奥氏体晶粒粗化，使淬火钢的机械性能变坏。 对过共析钢，加热到Ac1+30~50oC，组织中会保留少量二次渗碳体，而有利于钢的硬度和耐磨性。并且，由于降低了奥氏体中的碳含量，不但可以改变马氏体形态（减少粗片状），降低脆性，而且还可减少淬火后残余奥氏体量，见图3-6，有利于钢的硬度提高和减少变形。 图3-6 奥氏体的碳质量分数对参余奥氏体的影响 一、淬火工艺参数 （2）保温时间