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退火工藝的介紹及分類

來源:本站  點擊次數:次  發布時間:2018-4-9

在各種熱處理工藝中,退火工藝是最常見的工藝之一。那么,到底什么是退火工藝?退火工藝具體分為哪幾種,讓我們一一來分析下:

、什么是退火

退火是將金屬和合金加熱到適當溫度,保持一定時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體;共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總之退火組織是接近平衡狀態的組織。

 

、退火的目的是什么

1)降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工。

内蒙古快32)細化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷,均勻鋼的組織和成分,改善鋼的性能或為以后的熱處理作組織準備。

内蒙古快33)消除鋼中的內應力,以防止變形和開裂。

 

、退火工藝的種類有哪些

主要有均勻化退火,完全退火,不完全退火,等溫退火,球化退火,再結晶退火, 去應力退火

3.1、什么是均勻化退火

均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學成分的偏析和組織的不均勻性,將其加熱到高溫,長時間保持,然后進行緩慢冷卻,以化學成分和組織均勻化為目的的退火工藝。

均勻化退火的加熱溫度一般為Ac3+(150~200℃),即1050~1150℃,保溫時間一般為10~15h,以保證擴散充分進行,大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴散退火的加熱溫度高,時間長,晶粒粗大,為此,擴散退火后再進行完全退火或正火,使組織重新細化。

 

3.2、什么是完全退火

完全退火又稱為重結晶退火,是將鐵碳合金完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻,獲得接近平衡狀態組織的退火工藝。

完全退火主要用于亞共析鋼,一般是中碳鋼及低、中碳合金結構鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時也用于它們的焊接構件。完全退火不適用于過共析鋼,因為過共析鋼完全退火需加熱到Acm以上,在緩慢冷卻時,滲碳體會沿奧氏體晶界析出,呈網狀分布,導致材料脆性增大,給最終熱處理留下隱患。

完全退火的加熱溫度碳鋼一般為内蒙古快3Ac3+(30~50℃);合金鋼為Ac3+(500~70℃);保溫時間則要依據鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設備型號等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完全進行珠光體轉變,完全退火的冷卻必須是緩慢的,隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。

 

3.3、什么是不完全退火

不完全退火是將鐵碳合金加熱到内蒙古快3Ac1~Ac3之間溫度,達到不完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻的退火工藝。

不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等,其目的是細化組織和降低硬度,加熱溫度為Ac1+(40~60)℃,保溫后緩慢冷卻。

 

3.4、什么是等溫退火

等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于内蒙古快3Ac3(或Ac1)溫度,保持適當時間后,較快地冷卻到珠光體溫度區間地某一溫度并等溫保持,使奧氏體轉變為珠光體型組織,然后在空氣中冷卻的退火工藝。

等溫退火工藝應用于中碳合金鋼和低合金鋼,其目的是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為内蒙古快3Ac3+(30~50)℃,過共析鋼加熱溫度為Ac3+(20~40)℃,保持一定時間,隨爐冷至稍低于Ar3溫度進行等溫轉變,然后出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。

 

3.5、什么是球化退火

球化退火是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝。將鋼加熱到内蒙古快3Ac1以上20~30℃,保溫一段時間,然后緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經軋制、鍛造后空冷,所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體,這種組織硬而脆,不僅難以切削加工,且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經球化退火得到的是球狀珠光體組織,其中的滲碳體呈球狀顆粒,彌散分布在鐵素體基體上,和片狀珠光體相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加熱時,奧氏體晶粒不易長大,冷卻時工件變形和開裂傾向小。另外對于一些需要改善冷塑性變形(如沖壓、冷鐓等)的亞共析鋼有時也可采用球化退火。

 

球化退火加熱溫度為Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時奧氏化是“不完全”的,只是片狀珠光體轉變成奧氏體,及少量過剩碳化物溶解。因此,它不可能消除網狀碳化物,如過共析鋼有網狀碳化物存在,則在球化退火前須先進行正火,將其消除,才能保證球化退火正常進行。

 

3.6、什么是再結晶退火

再結晶退火是經冷形變后的金屬加熱到再結晶溫度以上,保持適當時間,使形變晶粒重新結晶成均勻的等軸晶粒,以消除形變強化和殘余應力的熱處理工藝。

 

3.7、什么是去應力退火

去應力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內存在的殘余應力而進行的退火工藝。

鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內部存在內應力,如不及時消除,將使工件在加工和使用過程中發生變形,影響工件精度。采用去應力退火消除加工過程中產生的內應力十分重要。

去應力退火的加熱溫度低于相變溫度内蒙古快3A1,因此,在整個熱處理過程中不發生組織轉變。內應力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內應力消除得更徹底,在加熱時應控制加熱溫度。一般是低溫進爐,然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規定溫度。焊接件得加熱溫度應略高于600℃。保溫時間視情況而定,通常為2~4h。鑄件去應力退火的保溫時間取上限,冷卻速度控制在(20~50)℃/h,冷至300℃以下才能出爐空冷。

 

 

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