第二章退火与正火(精品).ppt
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1、第二章第二章 退火与正火退火与正火一、钢的退火一、钢的退火二、钢的正火二、钢的正火返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT将金属加热、保温、冷却,使其获得接近平衡状将金属加热、保温、冷却,使其获得接近平衡状态的热处理工艺态的热处理工艺-退火或正火。退火或正火。(P转变)转变)退火退火-炉冷,炉冷,正火正火-空冷。空冷。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT一、退火一、退火 将钢加热、保温,然后缓慢冷却,获得接近将钢加热、保温,然后缓慢冷却,获得接近平衡状态组织平衡状态组织的热处理工艺。的热处理工艺。特点:特点:加热温度范围广;加热温度范围广;慢冷慢冷 得到
2、珠光体类组织得到珠光体类组织目的:目的:降低硬度,便于切削加工降低硬度,便于切削加工 消除内应力或冷作硬化消除内应力或冷作硬化 改善组织(铸、锻、焊时改善组织(铸、锻、焊时的缺陷);的缺陷);细化晶粒为最终热处理做细化晶粒为最终热处理做 组织准备组织准备返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT1.扩散退火扩散退火 目的:目的:改善和消除在冶金过程中形成的改善和消除在冶金过程中形成的成分不均匀性成分不均匀性 规范:规范:在较高的加热温度下在较高的加热温度下 长时间
3、保温长时间保温(10h10h以上)以上),然后缓慢冷却到室温,然后缓慢冷却到室温 应用:应用:脱氢退火脱氢退火 (在高温下使有害气体脱溶析出)(在高温下使有害气体脱溶析出)均匀化退火均匀化退火 (改善铸造偏析、轧制偏析)(改善铸造偏析、轧制偏析)返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT1.扩散退火扩散退火1.11.1脱氢退火脱氢退火 (1 1)氢存在形式)氢存在形式 溶解于固溶体中的氢,易使钢产生白点,出现裂纹;脱溶解于固溶体中的氢,易使钢产生白点,出现裂纹;脱氢退火消除。氢退火消除。存在于位错、孪晶、晶界处氢,只能采用压力加工方式存在于位错、孪晶、晶界处氢,只能采用压力加工
4、方式消除。消除。(2 2)加热温度确定原则)加热温度确定原则 在该温度下氢的溶解度小、并且扩散速度快。在该温度下氢的溶解度小、并且扩散速度快。一般情况下珠光体转变的鼻子温度作为脱氢退火温度。一般情况下珠光体转变的鼻子温度作为脱氢退火温度。(3 3)典型应用)典型应用 大型碳钢锻件加热到大型碳钢锻件加热到620620,保温,保温10h10h后缓慢冷却。后缓慢冷却。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT1.扩散退火扩散退火1.2均匀化退火均匀化退火 (1)偏析存在形式及危害)偏析存在形式及危害 铸造化学成分不均匀、非金属夹杂物分布不均匀、微铸造化学成分不均匀、非金属夹杂物分布不
5、均匀、微气泡和气孔气泡和气孔 造成偏析。造成偏析。偏析直接导致大型铸件各处成分和组织不均匀、产生偏析直接导致大型铸件各处成分和组织不均匀、产生组织应力、出现裂纹、机械性能恶化。组织应力、出现裂纹、机械性能恶化。(2)工艺)工艺 Ac3或或Accm以上以上150300,长时间保温(长时间保温(10h以上)以上)返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT一般扩散退火后,晶粒会非常粗大,对于已成型铸件,需一般扩散退火后,晶粒会非常粗大,对于已成型铸件,需再进行细化晶粒处理。再进行细化晶粒处理。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT2 2、完全退火、完全退火适用:中
6、碳钢(适用:中碳钢(亚共析钢)亚共析钢)温度:温度:Ac3+3050,保温时间:保温时间:长时间保温,长时间保温,一般一般1h/25mm冷却速度:冷却速度:随炉缓冷,随炉缓冷,目的:目的:降低硬度,消除内应力降低硬度,消除内应力 细化晶粒,均匀组织细化晶粒,均匀组织组织:组织:F+P(接近平衡态)(接近平衡态)低碳钢为什么不能用完全退火?低碳钢为什么不能用完全退火?过共析钢能采用完全退火吗?过共析钢能采用完全退火吗?加热使钢完全加热使钢完全A化后缓冷的工艺化后缓冷的工艺返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT注意事项:注意事项:低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢和过共析
7、钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。过共析钢加热至过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火以上奥氏体状态缓冷退火时,有网状二次渗碳体析出,使钢的强度、塑性时,有网状二次渗碳体析出,使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。和冲击韧性显著降低。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT3.3.球化退火球化退火 适用:适用:过共析钢和合金工具钢过共析钢和合金工具钢。目的:目的:降低硬度、均匀组织、改善切削性能,降低硬度、均匀组织、改善切削性能,获得粒状珠光体,为淬火作组织准备。获得粒状珠光体,为淬火作组织准备。获得球
8、状珠光体的途径:获得球状珠光体的途径:片状片状P的低温球化(无相变)的低温球化(无相变)由不均匀由不均匀A冷却转变为球状冷却转变为球状P M高温回火(回火索氏体)高温回火(回火索氏体)返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT1、低温球化、低温球化片状片状P的低温球化(无相变)的低温球化(无相变)AC1 1030几十几百小时几十几百小时球化过程最慢球化过程最慢球化退火典型工艺:球化退火典型工艺:2、由不均匀、由不均匀A冷却转变为球状冷却转变为球状P缓冷球化:加热缓冷球化:加热 AC1 1020,缓冷,缓冷等温球化:等温球化:加热加热AC1 1020,快冷至快冷至Ar12030然
9、后然后 随炉冷至随炉冷至500600空冷。空冷。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT影响球化的因素:影响球化的因素:1、加热温度和保温时间、加热温度和保温时间2、冷却速度、冷却速度3、原始组织、原始组织4、塑性变形、塑性变形返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT4、再结晶退火(临界点以下温度)、再结晶退火(临界点以下温度)n定义:定义:经冷变形后金属加热到再结晶温度以上,保持经冷变形后金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒的适当时间,使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒的退火工艺退火工艺n工艺:工艺:T TK K(再结
10、晶温度)(再结晶温度)150150250250,空冷;空冷;n 组织:组织:发生恢复再结晶,使变形晶粒为细小等轴晶粒发生恢复再结晶,使变形晶粒为细小等轴晶粒n 目的:目的:使冷变形钢恢复塑性,使冷变形钢恢复塑性,降低硬度,消除内应力降低硬度,消除内应力 钢:钢:600700;铝合金:铝合金:350400返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT 5.低温退火(去应力退火)低温退火(去应力退火)规范:规范:加热温度:加热温度:A1,加热速度:加热速度:100150/h,保温时间:保温时间:35min/mm,冷却速度:冷却速度:50-100/h。目的:目的:消除铸、锻、焊及切削加工
11、过程内应力。消除铸、锻、焊及切削加工过程内应力。特征:特征:组织不发生变化。亚结构发生变化。组织不发生变化。亚结构发生变化。返 回下一页上一页 本章首页热处理工艺,SMSE,CUMT名称名称目的目的工艺制度工艺制度组织组织应用应用完全完全退火退火细化晶粒,消除铸细化晶粒,消除铸造偏析,降低硬造偏析,降低硬度,提高塑性度,提高塑性加热到加热到AC3AC3以上以上20205050,炉冷至,炉冷至550 550 左右空冷左右空冷F FP P亚共析钢的铸、亚共析钢的铸、锻、轧件,焊接锻、轧件,焊接件件球化球化退火退火降低硬度,改善切降低硬度,改善切削性能,提高塑性削性能,提高塑性韧性,为淬火作组韧性,
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