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鋼的退火(一)
  發(fā)布時(shí)間:2016年10月21日 點(diǎn)擊數(shù):

所謂退火,就是將金屬或合金加熱到適當(dāng)溫度,保溫一定時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。

退火實(shí)質(zhì)是將鋼加熱奧氏體化后進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,退火后的組織:亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體,共析或過(guò)共析鋼則是粒狀珠光體,總之,退火組織是接近平衡狀態(tài)的組織。

1、退火的目的

(1)降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工;

(2)細(xì)化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷,均勻鋼的組織及成分,改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鳒?zhǔn)備;

(3)消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力,以防變形和開(kāi)裂。

2、常用的退火工藝及應(yīng)用

常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火和擴(kuò)散退火等幾種。

(1)完全退火。完全退火又稱重結(jié)晶退火,是將鐵碳合金完全奧氏體化,隨后緩慢冷卻,獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝。

完全退火主要用于亞共析鋼,一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時(shí)也用它們的焊接構(gòu)件。完全退火不適用于過(guò)共析鋼,因?yàn)檫^(guò)共析鋼完全退火需要加熱到Accm以上,在緩慢冷卻時(shí),滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出,呈網(wǎng)狀分布,導(dǎo)致材料脆性增大,給最終熱處理留下隱患。

完全退火的加熱溫度通過(guò)推薦為:碳鋼Ac3+(30~50℃);合金鋼Ac3+(50~70℃)。保溫時(shí)間要依據(jù)鋼材的種類(lèi)、工件尺寸、裝爐量、選用爐型等多種因素來(lái)確定。為了保證過(guò)冷奧氏體完全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,完全退火的冷卻必須是緩慢的,也就是說(shuō)它的冷卻曲線應(yīng)大致在700~650℃溫度范圍內(nèi)通過(guò)C曲線上的轉(zhuǎn)變區(qū)域。在實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中,為了提高加熱爐的使用效率,當(dāng)工件隨爐冷至500℃左右即可出爐空冷,由C曲線可知,此時(shí)珠光體轉(zhuǎn)變?cè)缫呀Y(jié)束。

(2)球化退火。球化退火是使鋼中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。一般將鋼材加熱到Ac以上20~30℃,保溫一段時(shí)間,然后緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布著球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析和過(guò)共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)過(guò)軋制、鍛造后空冷所得到組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體,這樣的組織硬而脆,不僅難以切削加工,在以后的淬火過(guò)程中也容易變形和開(kāi)裂。而球化退火得到的是球狀珠光體組織,其中的滲碳體呈球形顆粒,彌散分布在鐵素體基體上,和片狀珠光體相比,其不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加熱時(shí),奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大,冷卻時(shí)工件變形和開(kāi)裂傾向小。另外對(duì)于一些需要改善冷塑性變形的亞共析鋼有時(shí)也可采用球化退火。

由于球化退火只是加熱到略高于Ac1的溫度,其奧氏體化是“不完全”的,只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體,及少量過(guò)剩碳化物溶解。因此,它不可能消除網(wǎng)狀碳化物。如過(guò)共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在,則必須在球化退火前先行正火,將其消除,這樣才能保證球化退火正常進(jìn)行。

--本文摘自“熱處理工”