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热处理4把火:淬火、回火、正火、退火,都清楚吗?

1. 淬火是什么意思? 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac三、或Ac1(过分析钢)以上温度,保温一段时间,使其全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快速冷却Ms以下(或Ms马氏体(或贝氏体)转换的热处理工艺在附近等温。铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或具有快速冷却过程的热处理工艺通常称为淬火。2. 淬火目的: 1)提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴部件的综合机械性能等。2)提高某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐腐蚀性,增加磁钢的永磁性等。淬火冷却时,除合理选择淬火介质外,还应有正确的淬火方法。常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等。 3. 淬火后钢铁工件具有以下特点: ① 马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡组织。② 内应力较大。③ 机械性能不能满足要求。因此,钢铁工件淬火后一般需要回火1. 什么是回火? 回火是将淬火金属材料或零件加热到一定温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后的操作,通常是热处理的最后一道工序,因此淬火和回火的联合工艺称为最终处理。 2. 淬火和回火的主要目的是: 1)降低内应力和脆性,淬火件具有很大的应力和脆性,如果不及时回火,往往会变形甚至开裂。2)调整工件的机械性能。淬火后,硬度高,脆性大。为了满足各种工件的不同性能要求,可以通过回火、硬度、强度、塑性和韧性进行调整。3)稳定工件尺寸。金相组织可以通过回火稳定,以确保在以后的使用过程中不会变形。4)提高某些合金钢的切削性能。3. 回火的作用是: ① 提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织变化,从而保持工件的几何尺寸和性能稳定。② 为了提高工件的使用性能,稳定工件的几何尺寸,消除内应力。③ 调整钢的力学性能,以满足使用要求。回火具有这些到这些作用,是因为当温度升高时,原子活性增强,钢铁中的铁、碳等合金元素的原子可以迅速扩散,实现原子的重新排列和组合,从而逐渐将不稳定的不平衡组织转化为稳定的平衡组织。消除内应力也与温度升高时金属强度降低有关。 一般钢回火时,硬度和强度降低,塑性提高。回火温度越高,这些力学性能变化越大。当一些合金元素含量较高的合金钢在一定温度范围内回火时,会沉淀出一些颗粒较小的金属化合物,从而提高强度和硬度。这种现象称为二次硬化。 回火要求:不同用途的工件应在不同温度下回火,以满足使用要求。 ① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件一般为250℃以下是低温回火。低温回火后硬度变化不大,内应力降低,韧性略有提高。② 弹簧在350~500℃下中温回火,弹性高,韧性必要。③ 中碳结构钢的零件通常是500~600℃高温回火,以获得适当的强度和韧性。钢在300℃当左右回火时,往往会增加其脆性,这种现象被称为第一种回火脆性。一般不应在这个温度范围内回火。一些中碳合金结构钢在高温回火后,如果慢慢冷却到室温,也容易变脆。这种现象被称为第二类回火脆性。 在钢中加入钼,或在油或水中冷却,可防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性钢再加热到原回火温度,就能消除这种脆性。 在生产中,通常根据工件性能的要求。回火分为低温回火、中温回火和高温回火。淬火与后续高温回火相结合的热处理工艺称为调质,即具有高强度和良好的塑性韧性。 1)低温回火:150-250℃ ,M返回,降低内应力和脆性,提高塑性韧性,硬度和耐磨性高。用于制作量具、刀具和滚动轴承。2)中温回火:350-5000℃ ,T回,弹性高,有一定的塑性和硬度。用于制作弹簧、锻模等。3)高温回火:500-650℃ ,S综合力学性能好。用于制作齿轮、曲轴等。1. 什么是正火? 正火是提高钢韧性的热处理。加热钢构件Ac3温度以上30?50℃保温一段时间后,空冷出炉。主要特点是冷却速度快于退火,低于淬火。在正火过程中,钢的晶粒可以在稍快的冷却中细化,这不仅可以获得令人满意的强度,而且可以显著提高韧性(AKV降低构件的开裂倾向。一些低合金热轧钢板、低合金钢锻件、低合金钢锻件和铸件的综合力学性能可以大大提高,切削性能也可以提高。 2. 正火有以下目的和用途: ① 对于亚分析钢,正火用于消除铸件、锻件和焊件的过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒;淬火前可作为预热处理。② 对于过分析钢,正火可以消除网状二次渗碳体,细化珠光体,不仅提高机械性能,而且有利于未来球化退火。③ 对于低碳深冲薄钢板,正火可以消除晶界的游离渗碳体,提高其深冲性能。④ 对于低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可获得更多的细片珠光体组织,使硬度提高到HB140-190,避免切削过程中的粘刀现象,提高切削加工性。对于中碳钢来说,在正火和退火的情况下使用正火更经济、更方便。⑤ 对于普通中碳结构钢,在机械性能要求低的情况下,可以用正火代替淬火和高温回火,不仅操作简单,而且稳定了钢的组织和尺寸。⑥ 高温正火(Ac3以上150~200℃)铸件和锻件的成分偏析可以减少,因为它们在高温下少。高温正火后的粗大晶粒可以通过第二次低温正火细化。⑦ 对于一些低、中碳合金钢用于汽轮机和锅炉,通常使用正火获得贝氏体组织,然后高温回火,用于400~550℃具有良好的抗蠕变能力。⑧ 除钢件和钢材外,正火还广泛应用于球墨铸铁的热处理,以获得珠光体基体,提高球墨铸铁的强度。由于正火的特点是空气冷却,环境温度、堆放方式、气流和工件尺寸对正火后的组织和性能有影响。正火组织也可作为合金钢的分类方法。通常根据直径为25mm的样品加热到900℃空冷组织后,合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 1. 退火是什么? 退火是一种金属热处理工艺,将金属缓慢加热到一定温度,保持足够的时间,然后以适当的速度冷却。退火热处理分为完全退火、不完全退火和去应力退火。拉伸试验或硬度试验可检测退火材料的力学性能。许多钢是在退火热处理状态下供应的。洛氏硬度计可用于钢硬度检测HRB硬度,表面洛氏硬度计可用于薄钢板、钢带和薄壁钢管的检测HRT硬度。 2. 退火的目的是: ① 改进或消除铸造、锻造、轧制、焊接过程中钢铁造成的各种组织缺陷和残余应力,防止工件变形开裂。② 软化工件进行切③ 细化晶粒,改善组织,提高工件的机械性能。④ 组织准备最终热处理(淬火、回火)。 3. 常用的退火工艺有: ① 完全退火。用于细化中低碳钢铸造、锻造、焊接后机械性能差的粗过热组织。将工件加热到所有铁素体转化为30~50的奥氏体温度以上℃,保温一段时间,然后随炉慢慢冷却,奥氏体在冷却过程中再次改变,使钢组织变薄。② 球化退火。用于降低工具钢和轴承钢锻造后的高硬度。20~40℃,保温后慢慢冷却,珠光体中的片层渗碳体在冷却过程中变成球形,从而降低硬度。③ 等温退火。用于降低镍、铬含量高的合金结构钢的高硬度进行切削。一般来说,奥氏体最不稳定的温度首先以更快的速度冷却。在适当的保温时间内,奥氏体转化为托氏体或索氏体,硬度可以降低。④ 再结晶退火。消除冷拔、冷轧过程中金属线、薄板的硬化现象(硬度升高、塑性降低)。加热温度一般低于50~150℃ ,只有这样,才能消除加工硬化效应,软化金属。⑤ 石墨化退火。将含有大量渗碳体的铸铁变成塑性好的可锻铸铁。工艺操作将铸件加热到950℃保温一段时间后,适当冷却,使渗碳体分解形成絮凝石墨。⑥ 扩散退火。用于均匀化合金铸件的化学成分,提高其使用性能。该方法是在不熔化的情况下,将铸件加热到尽可能高的温度,并在合金中各种元素均匀分布后长时间保温。⑦ 应力退火。消除钢铸件和焊接件的内应力。奥氏体的温度低于100~200℃,在空气中冷却后,可以消除内应力。
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