熱處理工藝技術與原則(共61頁).ppt

1、二、學習方法二、學習方法抓住熱處理工藝的普遍規(guī)律；抓住熱處理工藝的普遍規(guī)律；抓住每種熱處理工藝的特殊規(guī)律、特點抓住每種熱處理工藝的特殊規(guī)律、特點;注意實現(xiàn)某種熱處理工藝的技術問題；注意實現(xiàn)某種熱處理工藝的技術問題；注意與其它加工工藝之間的關系；注意與其它加工工藝之間的關系；注意熱處理原理與具體實際相結合。注意熱處理原理與具體實際相結合。一、退火的定義一、退火的定義 退火是將鋼加熱到低于或高于退火是將鋼加熱到低于或高于Ac1點以上點以上溫度，保持一定時間后緩慢地爐冷或控制冷溫度，保持一定時間后緩慢地爐冷或控制冷卻速度，以獲得平衡態(tài)組織的熱處理工藝。卻速度，以獲得平衡態(tài)組織的熱處理工藝。 退火既可

2、作為預備熱處理，為最終熱處理退火既可作為預備熱處理，為最終熱處理淬火、回火、化學或外表熱處理等創(chuàng)造淬火、回火、化學或外表熱處理等創(chuàng)造良好的組織條件或適于后續(xù)加工工藝性能的良好的組織條件或適于后續(xù)加工工藝性能的需要，也可作為鋼的成品或半成品的最終熱需要，也可作為鋼的成品或半成品的最終熱處理。處理。二、退火的目的二、退火的目的降低鋼的硬度，便于切削加工；降低鋼的硬度，便于切削加工；消除內(nèi)應力或冷作硬化，提高塑性以利于消除內(nèi)應力或冷作硬化，提高塑性以利于繼續(xù)冷加工；繼續(xù)冷加工；改善或消除毛坯在鑄、鍛軋、焊時所改善或消除毛坯在鑄、鍛軋、焊時所產(chǎn)生的化學或組織不均如偏析、帶狀產(chǎn)生的化學或組織不均如偏析、

3、帶狀組織和魏氏組織等，提高其工藝性能組織和魏氏組織等，提高其工藝性能和使用性能和使用性能;細化晶粒，提高大批量生產(chǎn)零件的組織均細化晶粒，提高大批量生產(chǎn)零件的組織均勻性，為最終熱處理作好組織準備。勻性，為最終熱處理作好組織準備。三、退火的分類三、退火的分類第一類：在臨界溫度第一類：在臨界溫度Ac1或或Ac3以上以上的退火，又稱相變重結晶退火，包括：的退火，又稱相變重結晶退火，包括：完全退火、球化退火、不完全退火、擴完全退火、球化退火、不完全退火、擴散退火散退火第二類：在臨界溫度第二類：在臨界溫度Ac1以下的退火，以下的退火，包括：再結晶退火、去應力退火包括：再結晶退火、去應力退火其它：等溫退火、

4、去氫退火其它：等溫退火、去氫退火碳鋼各種退火和正火工藝標準示意圖碳鋼各種退火和正火工藝標準示意圖 (固相線以下固相線以下100200)。，處處六、去氫退火六、去氫退火 去氫退火的目的是消除鋼中的氫所造去氫退火的目的是消除鋼中的氫所造成的白點發(fā)裂。采用溫度需加熱到成的白點發(fā)裂。采用溫度需加熱到Ac3以上，然后迅速冷卻到以上，然后迅速冷卻到C曲線曲線“鼻鼻尖稍下一點溫度等溫并保持較長時間，尖稍下一點溫度等溫并保持較長時間，使氫原子從鋼內(nèi)逸出。使氫原子從鋼內(nèi)逸出。 冶金工廠生產(chǎn)的鋼軌和某些對氫敏感冶金工廠生產(chǎn)的鋼軌和某些對氫敏感的合金鋼坯，鍛、軋后從高溫冷卻到的合金鋼坯，鍛、軋后從高溫冷卻到3005

5、00轉入保溫箱或灌中進行長時轉入保溫箱或灌中進行長時間的等溫擴散，然后冷卻到室溫即可將間的等溫擴散，然后冷卻到室溫即可將氫消除。氫消除。七、等溫退火七、等溫退火等溫退火等溫退火：將鋼件加熱到高于：將鋼件加熱到高于Ac3 (或或Ac1 ) 的溫度，保溫適當時間后，較快地冷卻到珠的溫度，保溫適當時間后，較快地冷卻到珠光體區(qū)的某一溫度，并等溫保持，使奧氏體光體區(qū)的某一溫度，并等溫保持，使奧氏體等溫轉變，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。等溫轉變，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。 目的目的：與完全退火相同，能獲得均勻的預期：與完全退火相同，能獲得均勻的預期組織；對于奧氏體較穩(wěn)定的合金鋼，可大大組織；對于奧氏體較穩(wěn)定

6、的合金鋼，可大大縮短退火時間。縮短退火時間?；鸹鹨弧⒓訜釡囟鹊倪x擇一、加熱溫度的選擇 加熱溫度首先要按照鋼的狀態(tài)圖和臨加熱溫度首先要按照鋼的狀態(tài)圖和臨界點來選擇。一般的原那么：不完全退界點來選擇。一般的原那么：不完全退火為火為Ac120 30；完全退火為；完全退火為Ac33050；正火為；正火為Ac3 (或或Acm)3050(或加或加3080)。 生產(chǎn)上在不影響質量和性能的前提下，生產(chǎn)上在不影響質量和性能的前提下，將溫度相近、要求相似的不同鋼號混合將溫度相近、要求相似的不同鋼號混合裝爐。裝爐。碳鋼各種退火和正火工藝標準示意圖碳鋼各種退火和正火工藝標準示意圖 二、加熱速度的選擇二、加熱速度的選擇

7、 對于一般碳鋼和低合金鋼而言，加熱對于一般碳鋼和低合金鋼而言，加熱速度可不予限制，鋼材入爐后可隨爐升速度可不予限制，鋼材入爐后可隨爐升溫，也可高溫裝爐。在連續(xù)生產(chǎn)條件下，溫，也可高溫裝爐。在連續(xù)生產(chǎn)條件下，大多采用高溫直接裝爐與快速加熱，這大多采用高溫直接裝爐與快速加熱，這對提高生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期、降低能對提高生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期、降低能耗較為有利，但操作上要以保證保溫階耗較為有利，但操作上要以保證保溫階段溫度的均勻性為前提。段溫度的均勻性為前提。 對某些導熱性低的高合金鋼或合金材對某些導熱性低的高合金鋼或合金材料，加熱速度應限于料，加熱速度應限于150/時以下，而時以下，而且原那么上應低溫

8、且原那么上應低溫(250)裝爐，開始裝爐，開始加熱速度較慢，溫升至加熱速度較慢，溫升至600后可加快后可加快升溫速度。升溫速度。三、保溫時間的選擇三、保溫時間的選擇保溫的目的是使爐料內(nèi)外溫度一致，并完保溫的目的是使爐料內(nèi)外溫度一致，并完成所需的組織轉變。成所需的組織轉變。保溫時間確實定應考慮鋼的成分及原始組保溫時間確實定應考慮鋼的成分及原始組織狀態(tài)、裝爐量、裝爐方式以及加熱爐織狀態(tài)、裝爐量、裝爐方式以及加熱爐的特性等因素。合金鋼在退火、正火時的特性等因素。合金鋼在退火、正火時的保溫時間應比碳鋼長一些，因為大多的保溫時間應比碳鋼長一些，因為大多合金元素阻礙碳和鐵原子的擴散，合金合金元素阻礙碳和鐵

9、原子的擴散，合金元素自身擴散能力也較小。元素自身擴散能力也較小。如果鋼的原始組織中存在粗片狀、網(wǎng)狀、大如果鋼的原始組織中存在粗片狀、網(wǎng)狀、大塊狀碳化物或其它一些特殊組織，為了使它塊狀碳化物或其它一些特殊組織，為了使它們能夠溶解和消失，保溫時間亦應延長。們能夠溶解和消失，保溫時間亦應延長。裝爐量及裝爐方法與保溫時間也有密切關系。裝爐量及裝爐方法與保溫時間也有密切關系。裝爐量多，保溫時間要適當延長。不同的裝裝爐量多，保溫時間要適當延長。不同的裝爐方式也直接影響到鋼材的均勻受熱的程度，爐方式也直接影響到鋼材的均勻受熱的程度，堆集密的比間隙放置的受熱慢，保溫時間相堆集密的比間隙放置的受熱慢，保溫時間相應要長些。應要長些。四、冷卻速度的選擇四、冷卻速度的選擇 退火與正火后的冷卻速度，主要是根據(jù)它退火與正火后的冷卻速度，主要是根據(jù)它們的目的和對鋼材的組織及性能的要求而確們的目的和對鋼材的組織及性能的要求而確定的，尤其是對退火后有珠光體球化級別