热处理工艺.ppt

金属组织控制技术
江苏大学邵红红
第一章钢的退火和正火
将组织偏离平衡状态的金属及合金加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却以达到接***衡状态组织的热处理工艺称为退火。
§1-1 退火工艺分类及目的
一、完全退火
加热温度:碳钢:Ac3+20~30℃
合金钢:Ac3+30~50℃
保温时间:以工件的有效厚度来计算。
在箱式电阻炉中可按下式计算:
τ(min) = KD
D (mm)为工件有效厚度;K为加热系数,一般K= ~。
完全退火目的:
用于亚共析钢(WC=~%),细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性能。
实际生产时,为了提高生产率,退火冷却至500℃左右即可出炉空冷
二、不完全退火
加热温度:亚共析钢在Ac1~ Ac3
过共析钢Ac1~ Accm
目的:降低硬度、消除内应力。
不完全退火的加热温度比完全退火低,过程时间也较短,因而是比较经济的一种工艺。
注意:
不完全退火一般仅用于正确热加工后的亚共析钢,不需要改变其组织状态。
过共析钢的不完全退火,实质上是球化退火的一种。
三、球化退火
球化退火是使钢中碳化物球状化,获得球化体的一种热处理工艺。
目的:用于共析钢、过共析钢和合金工具钢,降低硬度、均匀组织、改善切削加工性,并为淬火作组织准备。
球化退火加热温度一般在Ac1+20~30℃,保温时间一般2~4h。采用随炉冷却,或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。
四、等温退火
钢加热到Ac3以上30~50℃保温后以较快的冷却速度冷至稍低于Ar1的温度等温,使奥氏体转变为珠光体,再空冷至室温的热处理工艺。
目的:加速工艺过程。
等温温度的选择应依据“C”曲线选在P转变区过冷A不稳定区域。但要保证P片层间距不至于过细,以获得适合的硬度。
五、扩散退火(均匀化退火)
将钢锭、铸件或锻坯加热到略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。
目的:消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。