第七章 钢的普通热处理
知识要点:退火,正火,淬火,回火的目的;退火,正火,淬火,回火的工艺过程及其对零件加工和使用的影响.
第一节 钢的退火和正火
生产中,常用零件的预备热处理工艺,安排在锻造之后机加工之前.
一,钢的退火工艺
1.定义
将钢件加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺.又称"焖火".
2.工艺
加热温度:临界点(Ac1, Ac3 或Accm)以上或以下.
冷却方式:一般采用炉冷.生产中为了提高生产率,通常冷却到 500℃左右出炉空冷或等温冷却方式,等温的温度和时间根据钢的"C曲线"确定.
保温时间:保证透烧,一般以1.0～1.5mm/min计算,并钢材成分,工件厚度,装炉量和装炉方式有关.
3.常用退火工艺,目的及应用
(1)完全退火
应 用:适用于亚共析成分的碳钢和合金钢的铸件,锻件,焊接件及热轧型材.不适用于过共析钢.
目 的:①细化晶粒,均匀组织;②调整硬度,改善切削加工性能;③消除内应力.
加热温度:Ac3+20-30℃,单相奥氏体区,完全奥氏体化.
室温组织:P+F,可认为是平衡组织.
2.球化退火(不完全退火)
定义:使钢中碳化物球化而进行的退火工艺称为球化退火.
应用:主要用于共析钢,过共析钢和高碳合金钢的刃具,量具,模具等的预备热处理.
目的:使钢中碳化物球化,降低硬度,提高塑性和切削加工性能;为淬火作组织准备.
加热温度:Ac1+20～30℃,A和二次渗碳体两相区,不完全奥氏体化.原因:过共析钢加热至 Accm 以上奥氏体状态缓冷退火时,有网状二次渗碳体析出,使钢的强度,塑性和冲击韧性显著降低.
组 织:球状珠光体(F基体上分布颗粒状Fe3C)
3.扩散退火(均匀化退火)
应 用:主要用于质量要求高的合金钢铸锭,铸件,锻件.
目 的:消除偏析,使成分均匀化.
加热温度:Ac 3 或以上150～200℃(1050-1150℃),保温10～20h.
组 织:亚共析钢为P+F.
后 果:晶粒粗大.由于加热温度高,时间长,会引起奥氏体晶粒严重粗化,因此,一般还需要进行一次完全退火或正火,细化晶粒,消除过热缺陷.
注意:高温扩散退火生产周期长,消耗能量大,工件氧化,脱碳严重,成本很高.只是一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭才使用这种工艺.对于一般尺寸不大的铸件或碳钢铸件,因其偏析程度较轻,可采用完全退火来细化晶粒,消除铸造应力.
4.去应力退火
工 艺:将工件缓慢加热到 Ac1 以下适当温度,保温1～3h后随炉缓冷.一般地,钢件在 500～650℃;铸铁件在 500～550℃;焊接件为 500～600℃.
目的,应用:消除铸,锻,焊件,冷冲压件以及机加工工件中的残余应力,以稳定钢件的尺寸,减少变形,防止开裂.如机床床身(铸件),内燃机汽缸体,冷卷弹簧.

5.再结晶退火
工 艺:加热到Ac1以下50-150℃,或T再+30-50℃,保温,缓冷.
目 的:消除加工硬化,恢复钢材的塑韧性.
应 用:冷加工后的工件消除加工硬化.如在钢丝拉拔过程中,中间进行的退火.
二,钢的正火
定 义:把钢件加热到完全奥氏体化,保温,然后在空气中冷却的热处理工艺.
加热温度:亚共析钢AC3+30-50℃ ;共析钢AC1+30-50℃ ;过共析钢 Accm+30-50℃

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