(28)--第3章1节2.球化退火金属热处理原理及工艺.pdf

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1、球化退火主要内容0102球化退火方法球化退火定义与目的03球化退火案例分析1.球化退火定义与目的使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。高碳钢及高合金钢工件及某些冷挤压成形的低中碳结构钢。降低硬度，改善切削性能。为最终热处理做组织准备。改善亚共析钢的冷塑性变形能力。球化退火适用范围球化目的2.球化退火方法3.周期球化退火主要球化退火方法1.缓冷球化退火2.等温球化退火4.形变球化退火2.球化退火方法普通球化退火：又称缓冷球化退火或一次球化退火，将钢加热到AC1+(20-30)，保温适当时间(2-6h)，然后随后炉冷至500左右出炉空冷的工艺。适用对象原始组织为细片状P，无连续网状渗碳体。保温时间取决

2、于烧透时间。冷却速度通常10-20/h。冷却速度太快，碳化物易呈细粒状或片状；冷速太慢，碳化物聚集长大较充分，导致碳化物较粗。时间温度/Ac1Ac3AC1+(20-30)550随炉缓冷空冷.球化效果较好，但退火周期较长，能耗较大，生产效率较低，缓冷速度不易控制。2.球化退火方法等温球化退火：将钢加热到AC1+(10-30)，保温一定时间(4h)，然后冷至Ar1-(20-30)，并在此温度等温较长时间，随后炉冷至550后空冷的工艺。与普通球化退火相比，退火周期短，球化组织均匀，适用于大件。时间温度/Ac1Ac3AC1+(10-30)Ar1-(20-30)550随炉缓冷空冷.加热温度是决定球化质量

3、的关键。温度高，奥氏体成分较均匀，碳化物与富碳区较少，退火后易出现粗片P；温度低，溶断碳化物较少，球化不易充分，硬度偏高。等温温度是另一关键参数。温度再低，球化所需时间太长；保温时间应保证碳化物的球化。2.球化退火方法周期球化退火：又叫循环球化退火，将钢加热到AC1+(20-30)，短时保温后炉冷到Ar1-(20-30)进行短时保温，如此交替加热和冷却若干次的工艺。工艺周期较短，能耗较低、球化较充分，但操作较繁琐，难以控制，适用于小批量小截面工件。时间温度/Ac1Ac3AC1+(10-30)Ar-(20-30)550空冷.加热、冷却温度与等温球化相同；保温时间主要取决于工件的均温时间。等小件循

4、环冷却时，可由炉中取出，空冷至Ar1以下再放回炉中。2.晶粒控制的途径及措施温度因素时间/冷速化学成分原始组织加热温度等温温度加热时间等温时间冷却速度含碳量：碳增多球化效果好强碳化物形成元素：有利于球化碳化物薄细：易于球化网状碳化物：不易球化04030201钢在略高于Ac1临界温度加热保温，得到不均匀奥氏体；在缓冷或略低于Ac1等温时，未溶碳化物质点或富碳区域为核心形成球状碳化物。2.球化退火方法形变球化退火将T8A、T9A钢丝冷拔后，加热到700保温60min后随炉冷至500出炉空冷。室温下对钢件进行适量变形，然后在Ac1-(20-30)进行球化退火的工艺。低温形变球化退火高温形变后，立即在

5、Ac1+(30-50)保温，然后进行缓冷或等温退火的工艺。高温形变球化退火将GCr15钢锻造后，在780-800保温2-5h后随炉缓冷或出炉空冷。3.球化退火案例分析技术要求：GCr15钢滚动轴承套圈锻坯，球化退火后锻坯硬度180-208HBW，球化级别2-3级。加工路线：备料-锻造-球化退火-车削加工-淬火/冷处理/低温回火-粗磨-时效-半精磨-时效-精磨。加热温度与等温温度的选择：GCr15钢的Ac1点为750-760,加热温度取790,等温温度取720,硬度为210-215HBW。保温与等温时间的选择：综合考虑球化质量、装炉量、装炉方法、工件大小等,通常保温时间3-6h,等温时间4-6h。冷却：两个保温阶段之间的冷却方式可以随炉冷却、打开炉门冷却、将工件移出炉外空冷、双炉冷却、风冷;等温后冷却采用随炉冷至650 出炉空冷。时间温度780-810680-7203-6h4-6h炉冷至650出炉空冷冷却1冷却2小结球化退火的工艺参数主要包括：温度、时间、冷速，其中温度因素对碳化物球化效果的作用大于时间因素的作用，这些因素参数的合理制定是退火质量的保证。01球化退火是重要的退火方法，按照球化碳化物的实现路径，又可细分为：普通球化退火、等温球化退火、周期球化退火、形变球化退火等，它们既有不同点也有相同点，各有优势。02谢 谢 大 家！