2011说明材料工程基础—热处理—热处理工艺.ppt

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1、9.2热处理工艺9.2热处理工艺9.2热处理工艺9.2.1钢的退火与正火9.2.1.1退火的定义、目的及分类一、退火的定义退火是将钢加热到低于或高于Ac1点以上温度，保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷却速度，以获得平衡态组织的热处理工艺。退火既可作为预备热处理，为最终热处理（淬火、回火、化学或表面热处理等）创造良好的组织条件或适于后续加工工艺性能的需要，也可作为钢的成品或半成品的最终热处理。9.2.1.1退火的定义、目的及分类二、退火的目的降低钢的硬度，便于切削加工；消除内应力或冷作硬化，提高塑性以利于继续冷加工；改善或消除毛坯在铸、锻（轧）、焊时所产生

2、的化学或组织不均（如偏析、带状组织和魏氏组织等），提高其工艺性能和使用性能;细化晶粒，提高大批量生产零件的组织均匀性，为最终热处理作好组织准备。9.2.1.1退火的定义、目的及分类三、退火的分类第一类：在临界温度（Ac1或Ac3）以上的退火，又称相变重结晶退火，包括：完全退火、球化退火、不完全退火、扩散退火第二类：在临界温度（Ac1）以下的退火，包括：再结晶退火、去应力退火其它：等温退火、去氢退火9.2.1.1退火的定义、目的及分类碳钢各种退火和正火工艺规范示意图9.2.1.2常用退火工艺方法(固相线以下100℃－200℃)9.2.1.2常用退火工艺方

3、法形成9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法。，9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法处9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法9.2.1.2常用退火工艺方法六、去氢退火去氢退火的目的是消除钢中的氢所造成的白点（发裂）。采用

4、温度需加热到Ac3以上，然后迅速冷却到C曲线“鼻尖”稍下一点温度等温并保持较长时间，使氢原子从钢内逸出。冶金工厂生产的钢轨和某些对氢敏感的合金钢坯，锻、轧后从高温冷却到300－500℃转入保温箱或罐中进行长时间的等温扩散，然后冷却到室温即可将氢消除。9.2.1.2常用退火工艺方法七、等温退火等温退火：将钢件加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快地冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。目的：与完全退火相同，能获得均匀的预期组织；对于奥氏体较稳定的合金钢，可大大缩短退火时间。9.2.1.3钢的正

5、火9.2.1.3钢的正火9.2.1.3钢的正火9.2.1.3钢的正火9.2.1.4退火正火后的组织和性能9.2.1.4退火正火后的组织和性能火9.2.1.4退火正火后的组织和性能9.2.1.5退火、正火的缺陷9.2.1.5退火、正火的缺陷9.2.1.6退火与正火工艺的制定原则一、加热温度的选择加热温度首先要按照钢的状态图和临界点来选择。一般的原则：不完全退火为Ac1＋20~30℃；完全退火为Ac3＋30~50℃；正火为Ac3(或Acm)＋30~50℃(或加30~80℃)。生产上在不影响质量和性能的前提下，将温度相近、要求相似的不同钢号混合装炉。9.2.

6、1.6退火与正火工艺的制定原则碳钢各种退火和正火工艺规范示意图9.2.1.6退火与正火工艺的制定原则二、加热速度的选择对于一般碳钢和低合金钢而言，加热速度可不予限制，钢材入炉后可随炉升温，也可高温装炉。在连续生产条件下，大多采用高温直接装炉与快速加热，这对提高生产率、缩短生产周期、降低能耗较为有利，但操作上要以保证保温阶段温度的均匀性为前提。对某些导热性低的高合金钢或合金材料，加热速度应限于150℃/时以下，而且原则上应低温(≤250℃)装炉，开始加热速度较慢，温升至600℃后可加快升温速度。9.2.1.6退火与正火工艺的制定原则三、保温时间的选择保温

7、的目的是使炉料内外温度一致，并完成所需的组织转变。保温时间的确定应考虑钢的成分及原始组织状态、装炉量、装炉方式以及加热炉的特性等因素。合金钢在退火、正火时的保温时间应比碳钢长一些。因为大多合金元素阻碍碳和铁原子的扩散，合金元素自身扩散能力也较小。9.2.1.6退火与正火工艺的制定原则如果钢的原始组织中存在粗片状、网状、大块状碳化物或其它一些特殊组织，为了使它们能够溶解和消失，保温时间亦应延长。装炉量及装炉方法与保温时间也有密切关系。装炉量多，保温时间要适当延长。不同的装炉方式也直接影响到钢材的均匀受热的程度，堆集密的比间隙放置的受热慢，保温时间相应要长

8、些。9.2.1.6退火与正火工艺的制定原则四、冷却速度的选择退火与正火后的冷却速度，主要是根据