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退火、正火
工艺名称 | 目的 | 应用范围 | 备注 |
---|---|---|---|
完全退火 |
(1)细化晶粒。 (2)消除魏氏组织和带状组织。 (3)降低硬度,提高塑性,利于切削加工。 (4)消除内应力。 (5)对于铸件可消除粗晶,提高冲击韧性、塑性和强度 |
(1)用于亚共析钢的中小型铸件、锻件和热轧钢材。 (2)用于亚共析钢的预先热处理 |
(1)不能用于过共析钢,否则会使过共析钢形成网状碳化物,降低其韧性。 (2)对于大型铸、锻件采用完全退火,由于应力作用,易造成变形、开裂,所以要及时消除应力 |
不完全退火 |
(1)降低硬度,提高塑性,改善切削加工性。 (2)消除内应力。 (3)得到球状珠光体 |
(1)用于无网状碳化物组织的过共析钢,很少用于亚共析钢。 (2)用于高碳钢和轴承钢的预先热处理 |
当过共析钢中存在网状碳化物时,必须采用正火消除后,方可采用不完全退火 |
球化退火 |
(1)获得球状珠光体,消除过共析钢中的轻微网状组织。 (2)降低硬度,提高塑性和韧性。 (3)改善切削加工性。 (4)做为淬火前的预备热处理 |
用于改善ωc大于0.65%的碳素工具钢、合金工具钢及轴承钢的组织;从而获得良好的加工性能,并为最后热处理做好组织准备 | 球化退火是不完全退火的特例和发展 |
等温退火 |
(1)采用等温退火,由于奥氏体等温分解是在恒温下进行,因而所得到的珠光体组织均匀(特别是对于大截面的零件),从而获得均匀的力学性能。 (2)采用等温退火,可以使采用一般退火方法难于得到珠光体组织的钢得到珠光体,以利切削加工,并缩短生产周期 |
(1)可根据等温退火的目的,在生产中广泛采用,特别是亚共析钢和共析钢 (2)合金钢的退火,几乎用等温退火代替历来采用的完全退火 |
不同等温温度所得到的晶粒度和硬度不同,等温温度高,晶粒较粗、硬度低,反之,晶粒较细、硬度高 |
扩散退火 | 消除铸锭和铸件的枝状偏析,使成分和组织均匀化,提高性能,同时也便于切削加工 |
(1)主要用于铸锭和大型铸件。 (2)对于高合金钢锻件采用扩散退火,是为以后的热处理和机械加工做组织准备 |
因扩散退火生产周期长,电能或燃料消耗大,因此,一般要求不太严的零件不采用扩散退火 |
再结晶退火 |
(1)冷变形后的金属。经再结晶退火,可以消除加工硬化,从而消除内应力,降低硬度,提高塑性,以利于继续进行机械加工。 (2)热加工后,由于冷却速度快,再结晶进行得不完全,因而内应力大,硬度高,必须进行再结晶退火 |
(1)用于恢复冷变形前的组织与性能(例如:冷轧、冷拉和冷冲制件)并消除内应力。 (2)用于冷变形的中间工序,以利于进一步加工 |
当钢件冷变形不均匀或处于临界变形量(5%~15%)左右时,施以再结晶退火,易造成晶粒粗大 |
去除应力退火 |
(1)消除内应力、稳定尺寸,减少加工和使用过程中的变形。 (2)降低硬度,便于切削加工 |
(1)用于铸锻件和焊接件,如床身、发动机缸体、变速箱壳体等。 (2)用于高合金钢,主要是降低硬度,改善切削加工性能。 (3)对于高精度零件,为消除切削加工后的应力,稳定尺寸,采用更低温度(200~400℃)长时间保温 |
(1)对于大工件和装炉量大时,可适当延长保温时间。 (2)对于一般铸件消除应力时,为避免造成第二阶段石墨化而引起强度降低,加热温度不应超过600℃ |
高温退火 | 消除白口及游离渗碳体,并使渗碳体分解,改善切削性,提高塑性和韧性 | 用于灰铸铁、球墨铸铁件(出现白口时) | 对于可锻铸铁一般不采用 |
可锻化退火 | 使渗碳体发生分解,而获得团絮状石墨,从而使强度和塑性有明显提高 | 用于白口铁转变为可锻铸铁 | 退火冷却时,如果在650℃以前出炉空冷,则韧性好,但炉冷时存在脆性 |
高温石墨化退火 | 消除铸态组织中的游离渗碳体,改善切削性、降低脆性及提高力学性能 | 多用于球墨铸铁(出现一定数量的游离渗碳体而造成白口时) | 在冷却时,如果在600~400℃范围内缓冷时,则出现脆性,所以,在退火温度保温后,炉冷至600℃左右应立即出炉空冷 |
低温石墨化退火 | 为了获得高韧性铁素体基体的球墨铸铁 | 多用于球墨铸铁(铸态组织中只出现珠光体而无游离渗碳体时) | 如果在基体组织中不允许存在珠光体时,其加热保温时间应适当延长,反之,则可稍缩短 |
低温退火 | 降低铸件的脆性,改善切削性及提高韧性 | 多用于灰铸铁和球墨铸铁(不出现渗碳体而只出现珠光体时) | 如果铸态组织中存在游离渗碳体时,不采用这种退火,而采用高温退火 |
正火 |
(1)提高低碳钢的硬度,改善切削加工性。 (2)细化晶粒改善组织(如消除魏氏组织、带状组织、大块状铁素体和网状碳化物)为最后热处理作组织准备。 (3)消除内应力,提高低碳钢性能,作为最后热处理 |
(1)主要用于低碳钢、中碳钢和低合金钢,对于高碳钢和高碳合金钢不常采用(仅当有网状碳化物时采用),因为高碳钢和高碳合金钢正火后会发生马氏体转变 (2)用于淬火返修件,消除内应力和细化组织,以防重淬时产生变形和开裂 |
正火与退火比较,生产周期短,设备利用率高。另外,尚可提高钢的力学性能,因此,可根据材料和技术要求,在某些情况下用正火代替退火 |
高温正火 | 提高组织均匀性,改善切削性,提高强度、硬度、耐磨性,或消除白口及游离渗碳体 | 主要用于要求强度高,耐磨性好的球墨铸铁件 | 铸态组织中存在游离渗碳体时,正火温度取上限;含硅量较高的铸件应采用较快的速度冷却,以防出现石墨化现象 |
低温正火 | 获得良好的强度、韧性和塑性 | 主要用于强度、韧性要求较高,而对耐磨性要求不很高的球墨铸铁件 | 利用地方生铁熔铸球墨铸铁时,由于含硫、磷量较高,而难以保证塑性、韧性指标。采用低温正火恰好可以弥补由此而引起的塑性、韧性的不足 |