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模具高手分享热处理4把火:淬火、回火、正火、退火

作者:青华模具

一、淬火

1. 什么是淬火?

钢淬火是一种热处理过程,它将钢加热到高于Ac3(子共分析钢)或Ac1(转码钢)的临界温度一段时间,使其全部或部分奥斯威辛集中营,然后以比临界冷却速度更快的速度冷却低于Ms(或Ms附近的等温)的钢。它通常也称为铝合金,铜合金,钛合金,钢化玻璃或具有快速冷却工艺的热处理工艺的固溶性处理。

2.淬火目的:

1)提高金属材料或零件的机械性能。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,提高轴类零件的综合机械性能。

2)改善某些特殊钢的材料或化学性质。如提高不锈钢的耐腐蚀性,增加磁钢的永磁力。

淬火冷却,除了合理选择淬火介质外,还有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要是单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、局部淬火等。

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3.钢工件淬火后具有以下特点:

(1)获得不平衡(即不稳定)的组织,如锰矿,白铌,残留的澳大拉西亚等。

(2)有更大的内在压力。

(3)力学性能不符合要求。因此,钢工件一般在回火后淬火

二、反击

1. 什么是回火?

回火是将淬火的金属或零件加热到一定温度,经过一定时间的保温,以一定方式冷却后的热处理过程,回火是紧接着一次淬火的操作,通常是对工件进行热处理的最后一道工序,所以淬火和回火的接头工艺称为终处理。

2.淬火和回火的主要用途是:

1)减少内应力,降低脆性,淬火零件有很大的应力和脆性,如不及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2)调整工件的机械性能,淬火后工件硬度高,脆性好,以满足各种工件的不同性能要求,可以通过回火、硬度、强度、塑性和韧性来调节。

3)稳定工件尺寸。金相组织可以通过重新点燃来稳定,以确保在将来的使用中不会发生变形。

4)提高部分合金钢的切削性能。

3.反击的作用是:

(1)提高组织稳定性,使工件在使用过程中不会发生组织变化,从而保持工件的几何形状和性能。

(2)消除内应力,以提高工件的性能,稳定工件的几何形状。

(3)调整钢的力学,以满足使用要求。

这些效应可归因于随着温度的升高而增加的原子活性,并且钢中铁,碳和其他合金元素的原子可以更快地扩散,使原子重新排列其组成,从而逐渐将不稳定的不平衡组织转化为稳定的平衡组织。随着温度的升高,消除内应力也与金属强度的降低有关。一般钢材逆火,硬度和强度下降,塑性提高。回水温度越高,这些力学的变化就越大。一些合金元素含量高的合金钢,当在一定温度范围内回火时,会析出一些细小的金属化合物,从而增加强度和硬度。这种现象称为二次硬化。

防火要求:不同用途的作品应在不同温度下重新烧制,以满足使用中的要求。

(1)工具、轴承、渗碳淬火件、表面淬火件通常为250°C以下进行低温回火。低温回流后,硬度变化不大,内应力减小,韧性略有提高。

(2)弹簧在350~500°C的介质温度下回火,达到高弹性和必要的韧性。

(3)由中碳结构钢制成的零件通常在500至600°C的高温下回火,以获得适当强度和韧性的良好匹配。

钢在约300°C下回火时通常会增加其脆性,这种现象被称为第一种类型的回火脆性。通常不期望火灾应在此温度范围内返回。一些中碳合金结构钢在高温回火后缓慢冷却到室温时也容易变脆。这种现象称为2型回流脆性。在钢中加入钼,或在回火时在油或水中冷却,可防止2型回火脆性。通过将第二种类型的回火脆性钢重新加热到原始回火温度,可以消除这种脆性。

在生产中,经常满足工件的性能要求。根据加热温度的不同,回火分为低温回火,中温回火和高温回火。热处理过程与淬火和随后的高温回火相结合称为调节,即它具有高强度和良好的塑料韧性。

1)低温回流:150-250°C,M回流,降低内应力和脆性,提高塑性韧性,具有较高的硬度和耐磨性。用于生产量具、工具和滚动轴承等。

2)中温回火回火:350-500°C,T型背,具有高弹性,具有一定的塑性和硬度。用于制造弹簧、锻造模具等。

3)高温回流:500-650°C,S回流,具有良好的综合力学性能。用于制造齿轮、曲轴等。

三、火灾

1. 什么是正火?

正火是一种提高钢韧性的热处理。将钢构件加热到30至50°C以上的ac3温度后,保持温度冷却一段时间。其主要特点是冷却速度比退火速度快且低于淬火,当着火时可以稍微快一点冷却,使钢的晶粒细化,不仅可以获得令人满意的强度,还可以显着提高韧性(AKV值),降低部件的开裂倾向。一些低合金热轧钢板、低合金钢锻件和铸件可以正火处理,对材料力学的综合性可以大大提高,还可以提高切削性能。

2.正火有以下目的和目的:

(1)对于子分析钢,正火用于消除铸造,锻造和焊接零件的过热粗糙晶体组织和Wei的组织,轧制材料中的带状组织;

(2)对于共分析钢,正火可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不仅提高了机械性能,而且有利于未来的球面退火。

(3)对于低碳深冲薄钢板,正火可以消除晶体边界的自由渗碳体,以提高其深冲性能。

(4)对于低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可以得到更细腻的片状珠光体组织,使硬度提高到HB140-190,避免切削出现"棍刀"现象,提高切削效果。对于中碳钢,当既可以使用正火又可以使用退火时,使用正火更经济,更方便。

(5)对于普通中碳结构钢,在技术性能要求低的情况下,可以通过淬火和高温回火代替,不仅操作方便,而且使钢的组织和尺寸稳定。

(6)高温正火(Ac3高于150至200°C)由于在高温下传播速度快,可减少铸件和锻件的成分。高温正火后的粗粒可以通过第二次较低温度的正火来细化。

(7)对于汽轮机和锅炉中使用的一些中低碳合金钢,常采用正火来获得甲虫组织,然后经高温回火,在400~550°C下使用时具有良好的抗蠕变性。

(8)除钢件和钢材外,正向火还广泛用于球墨铸铁的热处理,使其获得珠光体基材,提高球墨铸铁的强度。

由于正火的特点是风冷,因此正火后的环境温度、堆垛方式、气流和工件尺寸都会对正火后的组织和性能产生影响。正火组织也可作为合金钢的分级方法。合金钢通常根据加热直径为25 mm至900°C的样品后得到的风冷组织分为珍珠钢,贝丝钢,马氏钢和澳大拉西亚钢。

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四、退火

1. 什么是退火?

退火是一种金属热处理工艺,它将金属缓慢加热到一定温度,保持在适当的位置足够长的时间,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。退火材料的动态性能可以通过拉伸测试或硬度测试来检测。许多钢材都提供退火热处理,钢的硬度测试可用于罗氏硬度计,测试HRT硬度计,用于较薄的钢板,钢带和薄壁钢管,可以使用表面罗氏硬度计,HRT硬度计检测。

2.退火的目的是:

(1)改善或消除钢材在铸造、锻造、轧制和焊接过程中产生的各种组织缺陷和残余应力,防止工件变形开裂。

(2)用于切割的软化学品。

(3)细化晶粒,改善组织,提高工件的机械性能。

(4)准备最终热处理(淬火、回火)。

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3.常见的退火工艺有:

(1)完全退火。一种大型过热组织,用于改进铸造、锻造和焊接后中低碳钢的弱液压性能。将工件加热到铁体全部进入30~50°C以上的温度,保温一段时间,然后随炉子慢慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生变化,可使钢组织变薄。

(2)球体退火。用于降低高硬度的工具钢和轴承钢锻造。将工件加热到钢体开始形成温度在20~40°C以上的澳大拉西亚体,保温后缓慢冷却,在冷却过程中在珠光体中将片状渗碳体变成球形,从而降低硬度。

(3)等温退火。降低一些镍铬含量高的合金结构钢的高硬度进行切削。一般先以较快的速度到最不稳定的温度的Austrac机体,在适当的时候保温,奥斯威辛集中营进入Totstra或Sotsi,硬度可以降低。

(4)再结晶退火。消除冷萃取和冷轧过程中线材和钣金的硬化(增加硬度,降低塑性)。加热温度一般比开始形成澳大拉西亚体的钢的温度低50~150°C,只能消除加工硬化效应,软化金属。

(5)石墨退火。将含有大量渗碳物的铸铁转化为可塑性强、延展性强的铸铁。该工艺操作是将铸件加热到950°C左右,保温一段时间后适当冷却,使渗碳体分解成絮状石墨。

(6)扩散退火。为了均匀合金铸件的化学成分并提高其性能。该方法是将铸件加热到可能的最高温度而不熔化,并使其长时间保持温暖,使合金中各种元素的扩散趋于均匀分布然后冷却。

(7)退火。消除铸钢件和焊缝的内应力。对于钢制品加热后开始形成温度的南方人,100~200°C,保温后在风冷,可消除内应力。

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