鋼的退火:退火是將鋼加熱至臨界點AC1以上或以下溫度,保溫一定時間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝。退火種類:根據加熱溫度可以分為在臨界溫度AC1以上或以下的退火,前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均勻化退火,后者包括再結晶退火、去應力退火,根據冷卻方式可以分為等溫退火和連續冷卻退火。1、 完全退火:完全退火是將鋼加熱至AC3以上20-30℃,保溫足夠長時間,使組織完全奧氏體化后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝。其主要應用于亞共析鋼,其目的是細化晶粒、消除內應力和加工硬化、提高塑韌性、均勻鋼的化學成分和組織、改善鋼的切削加工性能,消除中碳結構鋼中的魏氏組織、帶狀組織等缺陷。2、 不完全退火:不完全退火是將鋼加熱至AC1- AC3(亞共析鋼)或AC1-ACcm(過共析鋼)之間,保溫一定時間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態組織的熱處理工藝。對于亞共析鋼,如果鋼的原始組織分布合適,則可采用不完全退火代替完全退火達到消除內應力、降低硬度的目的。對于過共析鋼,不完全退火主要是為了獲得球狀珠光體組織,以消除內應力、降低硬度,改善切削加工性能。3、 球化退火:球化退火是使鋼中碳化物球化,獲得粒狀珠光體的熱處理工藝。主要用于共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼。其目的是降低硬度、改善切削加工性能,均勻組織、為淬火做組織準備。4、 均勻化退火:又稱擴散退火,它是將鋼錠、鑄件或鍛軋坯加熱至略低于固相線的溫度下長時間保溫,然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析,使成分和組織均勻化。5、 再結晶退火:將冷變形后的金屬加熱到再結晶溫度以上保持適當時間,然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是使變形晶粒重新轉變為均勻等軸晶粒,同時消除加工硬化和殘留內應力,使鋼的組織和性能恢復到冷變形前的狀態。6、 去應力退火:在冷變形金屬加熱到再結晶溫度以下某一溫度,保溫一段時間然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其主要目的是消除鑄件、鍛軋件、焊接件及機械加工工件中的殘留內應力(主要是第一類內應力),以提高尺寸穩定性,減小工件變形和開裂的傾向。
鋼的正火:正火是將鋼加熱到AC3或Accm以上適當溫度,保溫適當時間進行完全奧氏體化以后,以較快速度(空冷、風冷或噴霧)冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。正火過程的實質是完全奧氏體化加偽共析轉變。目的:細化晶粒、均勻成分和組織、消除內應力、調整硬度、消除魏氏組織、帶狀組織、網狀碳化物等缺陷,為最終熱處理提供合適的組織狀態。2、 消除中碳鋼的熱加工缺陷(魏氏組織、帶狀組織、粗大晶粒)。3、 消除過共析鋼的網狀碳化物,便于球化退火,為淬火做好組織準備。三、在生產中為了提高亞共析鋼的強度,常用的方法是提高亞共析鋼中珠光體的含量,問應該采用什么熱處理工藝?
原因:亞共析鋼過冷奧氏體在冷卻過程中會析出先共析鐵素體,冷卻速度越慢,先共析鐵素體的含量越多,從而導致珠光體的含量變少,降低亞共析鋼的硬度和強度。而正火工藝的實質就是完全奧氏體化加上偽共析轉變,可以通過增大冷卻速度降低先共析鐵素體的含量,使亞共析成分的鋼轉變成共析組織,即增加了珠光體的含量,從而可以提高亞共析鋼的強度和硬度。四、淬火的目的是什么?淬火方法有幾種?比較幾種淬火方法的優缺點?
淬火的目的:獲得盡量多的馬氏體,可以顯著提高鋼的強度、硬度、耐磨性,與各種回火工藝相配合可以使鋼在具有高強度高硬度的同時具有良好的塑韌性。將鋼加熱至臨界點AC3或AC1以上一定溫度,保溫適當時間后以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻得到馬氏體(或下貝氏體)的熱處理工藝叫做淬火。淬火方法:按冷卻方式可以分為:單液淬火法、雙液淬火法、分級淬火法、等溫淬火法
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| 1、降低熱應力和組織應力,減小工件變形、開裂的傾向 | |
| 1、 降低熱應力和組織應力,顯著減小工件變形、開裂傾向 | |
五、試述亞共析鋼和過共析鋼淬火加熱溫度的選擇原則。為什么過共析鋼淬火加熱溫度不能超過Accm線?
淬火加熱溫度選擇原則:以得到均勻細小的奧氏體晶粒為原則,以便獲得細小的馬氏體組織。亞共析鋼通常加熱至AC3以上30-50℃,過共析鋼加熱至AC1以上30-50℃.1、過共析鋼的淬火加熱溫度超過Accm線,碳化物全部溶入奧氏體中,使奧氏體的含碳量增加,降低鋼的Ms和Mf點,淬火后殘留奧氏體量增多,會降低鋼的硬度和耐磨性2、過共析鋼淬火溫度過高,奧氏體晶粒粗化、含碳量又高,淬火后易得到有顯微裂紋的粗針狀馬氏體,降低鋼的塑韌性3、高溫淬火時淬火熱應力大,氧化脫碳嚴重,也增大鋼件變形和開裂的傾向。 六、何謂鋼的淬透性、淬硬性?影響鋼的淬透性、淬硬性及淬透層深度的因素?
淬透性:鋼的淬透性是指奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力,它反映過冷奧氏體的穩定性,與鋼的臨界冷卻速度有關。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布來表示。淬硬性:鋼的淬硬性是指奧氏體化后的鋼在淬火時硬化的能力,主要取決于馬氏體中的含碳量,用淬火馬氏體可能達到的最高硬度來表示。淬透層深度:淬透層深度是指鋼在具體條件下淬火時測定的半馬氏體區至工件表面的深度。它與鋼的淬透性、工件形狀尺寸、淬火介質的冷卻能力有關。
(文章來源:每天學點熱處理、熱家網;）
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