常用的退火工艺方法2-2

2.2 常用退火工艺方法

一:扩散退火:

1:定义:

扩散退火又称均匀化退火。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维组织的不均匀性,以达到均匀化的目的的热处理工艺。 偏析的主要表现:

(1)化学成分的不均匀性.

(2)非金属夹杂物的不均匀性分布.

(3)偏析区还形成大量纤维及宏观的气泡,气孔。

偏析的危害:

由于偏析存在,使大量铸、锻件成分及组织不均匀存在很大组织应力,它直接涉及到钢的热处理及其机械性能。

2:工艺:

a):一般均匀化温度可选择在高于0.8~0.9T 熔,但低于固相线温度。

b):碳钢一般选择1100~1200度.

c):合金钢为使其共晶炭化物充分溶解,温度允许提高到1150~1250度。

二:完全退火

1:定义:将钢件或钢材加热到点以上,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。

2:目的:细化晶粒,降低硬度,改善33切削性能以及消除内力。因此,完全退火不宜太高,一般在AC3点以上20-30, 适用于含碳的中碳钢,

三: 不完全退火

1:定义:将钢件加热之和 之间,经保温并缓慢冷却,以获得接近平衡的组织。这种热处理工艺成为不完全退火。

四: 球化退火

定义: 将钢中的碳化物球状化,或获得‘球状珠光体’的退火工艺称维球化退火。

1:方案1

低于点温度的球化退火。该种工艺方法是把退火钢材加热到略低于的温度,经长时间保温,使碳化物又片状变成球状的方法。

2:方案2

往复球化退火。这是一种周期退火,目的是加速球化过程。

3:方案3

一次球化退火法。此种退火工艺是目前生产上最常用 的球化退火工艺。实际上是一种不完全退火。

五:再结晶退火和消除应力退火

1:定义:经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上,保持势道时间,使形变晶粒重新转变维均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺,称为再结晶退火。

再结晶退火在高于再结晶温度进行。再结晶温度随着合金成分及冷塑性变形量而有所变化。为产生再结晶所需的最小变形量称为临界变形量.钢的临界变形量为6—10%。再结晶

温度随变形量增加而降低,到一定值时不再变化。

纯金属的再结晶温度:铁为450℃,铜为270℃,铝为100℃。一般钢材再结晶退火温度常取650—700℃,铜合金为600~700℃,铝合金为350—400℃。

2:定义:为了去除由于形变加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的残余应力(但不引起组织的变化) 而进行的退火,称为去应力退火,

由于材料成分,加工方法、内应力大小及分布的不同,以及去除程度的不同,去应力退火的加热温度范围很宽,应根据具体情况决定。例如低碳结构钢热锻后,如硬度不高,适于切削加工,可不进行正火,而在500℃左右进行去应力退火;中碳结构钢为避免调质时的淬火变形,需在切削加工或最终热处理前进行500—650℃的去应力退火;对切削加工量大,形状复杂而要求严格的刀具、模具等,在粗加工及半精加工之间,淬火之前,常进行600—700℃、2—4小时的去应力退火;

对经索氏体化处理的弹簧钢丝,在盘制成弹簧后,虽不经淬火回火处理,但应进行去应力退火,以防止制成成品后因应力状态改变而产生变形,常用温度一般在250~350℃之间,此时还可产生时效作用,使强度有所提高.铸件由于铸造应力的存在,可能发生几何形状不稳定,甚至开裂。尤其在机械加工后,由于应力平衡的破坏,常会造成变形超差,使工件报废。因此各类铸件在机械加工前应进行消除应力处理。铸铁件去应力退火温度不应太高,否则造成珠光体的石墨化。去应力退火后,均应缓慢冷却,以免产生新的应力.

2.2 常用退火工艺方法

一:扩散退火:

1:定义:

扩散退火又称均匀化退火。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维组织的不均匀性,以达到均匀化的目的的热处理工艺。 偏析的主要表现:

(1)化学成分的不均匀性.

(2)非金属夹杂物的不均匀性分布.

(3)偏析区还形成大量纤维及宏观的气泡,气孔。

偏析的危害:

由于偏析存在,使大量铸、锻件成分及组织不均匀存在很大组织应力,它直接涉及到钢的热处理及其机械性能。

2:工艺:

a):一般均匀化温度可选择在高于0.8~0.9T 熔,但低于固相线温度。

b):碳钢一般选择1100~1200度.

c):合金钢为使其共晶炭化物充分溶解,温度允许提高到1150~1250度。

二:完全退火

1:定义:将钢件或钢材加热到点以上,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。

2:目的:细化晶粒,降低硬度,改善33切削性能以及消除内力。因此,完全退火不宜太高,一般在AC3点以上20-30, 适用于含碳的中碳钢,

三: 不完全退火

1:定义:将钢件加热之和 之间,经保温并缓慢冷却,以获得接近平衡的组织。这种热处理工艺成为不完全退火。

四: 球化退火

定义: 将钢中的碳化物球状化,或获得‘球状珠光体’的退火工艺称维球化退火。

1:方案1

低于点温度的球化退火。该种工艺方法是把退火钢材加热到略低于的温度,经长时间保温,使碳化物又片状变成球状的方法。

2:方案2

往复球化退火。这是一种周期退火,目的是加速球化过程。

3:方案3

一次球化退火法。此种退火工艺是目前生产上最常用 的球化退火工艺。实际上是一种不完全退火。

五:再结晶退火和消除应力退火

1:定义:经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上,保持势道时间,使形变晶粒重新转变维均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺,称为再结晶退火。

再结晶退火在高于再结晶温度进行。再结晶温度随着合金成分及冷塑性变形量而有所变化。为产生再结晶所需的最小变形量称为临界变形量.钢的临界变形量为6—10%。再结晶

温度随变形量增加而降低,到一定值时不再变化。

纯金属的再结晶温度:铁为450℃,铜为270℃,铝为100℃。一般钢材再结晶退火温度常取650—700℃,铜合金为600~700℃,铝合金为350—400℃。

2:定义:为了去除由于形变加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的残余应力(但不引起组织的变化) 而进行的退火,称为去应力退火,

由于材料成分,加工方法、内应力大小及分布的不同,以及去除程度的不同,去应力退火的加热温度范围很宽,应根据具体情况决定。例如低碳结构钢热锻后,如硬度不高,适于切削加工,可不进行正火,而在500℃左右进行去应力退火;中碳结构钢为避免调质时的淬火变形,需在切削加工或最终热处理前进行500—650℃的去应力退火;对切削加工量大,形状复杂而要求严格的刀具、模具等,在粗加工及半精加工之间,淬火之前,常进行600—700℃、2—4小时的去应力退火;

对经索氏体化处理的弹簧钢丝,在盘制成弹簧后,虽不经淬火回火处理,但应进行去应力退火,以防止制成成品后因应力状态改变而产生变形,常用温度一般在250~350℃之间,此时还可产生时效作用,使强度有所提高.铸件由于铸造应力的存在,可能发生几何形状不稳定,甚至开裂。尤其在机械加工后,由于应力平衡的破坏,常会造成变形超差,使工件报废。因此各类铸件在机械加工前应进行消除应力处理。铸铁件去应力退火温度不应太高,否则造成珠光体的石墨化。去应力退火后,均应缓慢冷却,以免产生新的应力.


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