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1、什么是退火作者：佚名 来源：网络 点击数: 428 日期：2009-4-14钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的目的：退火所能达到的目的主在是：消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂；消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能，胀管时的管头，胀接前也要进行退火。(1) 降低硬度，改善切削加工性； (2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。 在生产中，退火
2、工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。 退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。在加热
3、过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。因此要严格控制加热温度和加热速度等。图2-2为退火和正火的加热温度范围。什么样叫金属冷加工硬化现象？在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。这种现象称为冷加工硬化。利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。故一般在冷加工以后，还在进行回火处理予
4、以消除。冷加工后变形的晶是不稳定的，加热后晶粒有恢复原状的趋势，这就是再结晶，出现再结晶时的温度称再晶温度。再结晶会使钢材强度和韧性降低，球化、石墨化进程加速。工程上对冷、热加工划分，不是以加工时是否加热来区别，而是以加工时的温度是否高于再结晶温度来划分。高于再结晶温度属热加工，低于再结晶温度即为冷加工。在低于再结晶温度下加工，冷加工硬化的一些缺陷就会出现。主蒸汽管道和再热蒸汽管道和工作温度均在再结晶温度的下限，冷加工硬化造成的危害作用时间长，因此，制订合金钢的弯制、锻打等热加工工艺时，对加工温度的下限作了严格规定，即热加工低于某一温度时应立即停止加工。否则，就等于进行冷加工，会出现冷加工硬化
5、所造成的缺陷。冷加工硬化现象有害处，但有时利用这一原理还可得到一定益处。如转轴弯曲后的直轴方法中，有一种捻打法，就是在弯轴的凹面进行冷加工，使轴的这部分金属表面延伸、硬化，并在内应力作用下达到直轴的目的。什么是正火作者：佚名 来源：网络 点击数: 115 日期：2009-4-14钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 正火是将钢加热到临界点以上的一定温度，保温一定时间、取出炉外，在空气中冷却，将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm（共析、过共析钢）以上3050C，保温一定时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。 正火的目的：（1）对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件，
6、可作最终热处理。（2）对于低碳钢可用来调整硬度，避免切削加工中的“粘刀”现象，改善切削加工性。（3）对于共析、过共析钢，正火可消除网状二次渗碳体，为球化退火作准备。 碳钢的可淬性较小，正火是最终热处理。对于合金钢，由于淬硬倾向强，正火后还需补以回火处理。正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得
7、到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。 退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。因此要严格控制加热温度和
8、加热速度等。图2-2为退火和正火的加热温度范围。什么是回火作者：佚名 来源：网络 点击数: 127 日期：2009-4-14回火是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。钢铁工件在淬火后具有以下特点：得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。存在较大内应力。力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火。回火的作用在于：提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。调整钢铁的力学性能以满足使用要求。回火的目的
9、是减小或消除工件在淬火时产生的内应力，降低淬火钢的脆性，使工件获得较好的强度、韧性、塑性、弹性等综合力学性能。 回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。根据回火温度的不同，回火分为低温回火、中温回火和高温
10、回火。1低温回火回火温度为150250C。低温回火可以部分消除淬火造成的内应力，降低钢的脆性，提高韧性，同时保持较高的硬度。故广泛应用于要求硬度高、耐磨性好的零件，如量具、刃具、冷变形模具及表面淬火件等。2中温回火回火温度为300450C。中温回火可以消除大部分内应力，硬度有显著的下降，但仍有一定的韧性和弹性。中温回火主要应用于各类弹簧、高强度的轴、轴套及热锻模具等工件。 3高温回火回火温度为500650C。高温回火可以消除内应力，使工件既具有良好的塑性和韧性，又具有较高的强度。淬火后再经高温回火的工艺称为调质处理。对于大部分要求较高综合力学性能的重要零件，都要经过调质处理，如轴、齿轮等。要求
11、 用途不同的工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有提高。弹簧在350500下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性。中碳结构钢制作的零件通常在500600进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。淬火加高温回火的热处理工艺总称为调质。钢在300左右回火时，常使其脆性增大，这种现象称为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都可以防止第二类回火
12、脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性。什么是淬火作者：佚名 来源：网络 点击数: 473 日期：2009-4-14淬火是将工件加热到Ac1或Ac3以上某一温度，保温一定时间使其奥氏体化，然后以一定的冷却速度冷却，从而获得马氏体（或贝氏体）的热处理工艺方法。（马氏体：C在a-Fe中的过饱和固容体） 淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。钢的淬火是热处理工艺中最重要、也是用途最广泛的工序，如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。 1.
13、 淬火加热温度 淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+（3050）；共析钢和过共析钢是AC1+（3050）。 亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3的温度，则此时钢尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火，则奥氏体晶粒会显著粗大，从而破坏淬火后的材料性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+（3050），这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。 过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+（3050）。在实际生产
14、中还根据情况适当提高20左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较少。 过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时，珠光体完全转变成奥氏体，并有少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高于共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高
15、，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1过多是不合适的。在生产实践中选择工件的淬火加热温度时，除了遵守上述一般原则外，还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。如合金钢零件，通常取上限，对于形状复杂零件取下限。 强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3的温度奥氏体化后淬火，这样可提高韧性，降低脆性转折温度，并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3（510）。 采用高温淬火可获得较
16、多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。如16Mn钢在940淬火，5CrMnMo钢在890淬火，20CrMnMo钢在920淬火，效果较好。 高碳钢低温、快速、短时加热淬火，适当降低高碳钢的淬火加热温度，或采用快速加热及缩短保温时间的办法，可减少奥氏体的碳含量，提高钢的韧性。2.保温时间为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化，就必须在淬火加热温度保温一定时间，即保温时间。 3. 淬火介质 工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质（或淬火介质）。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体，又不致引起太大的淬火应力。这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体
