⑴ 钢件的退火方法,并指明退火的目的及退火后的组织
退火分为六种:
1.
球化退火:将过共析碳钢加热到ac1以上20~30℃,保温2~4h,使片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状,弥散分布在奥氏体基体上,在随后的缓冷过程中,或以原有的细小的渗碳体质点为核心,或在奥氏体中富碳区域产生新的核心,形成均匀的颗粒状渗碳体。
2.
均匀化退火(扩散退火):将工件加热到1100℃左右,保温10~15h,随炉缓冷到350℃,再出炉空冷。工件经均匀化退火后,奥氏体晶粒十分粗大,必须进行一次完全退火或正火来细化晶粒,消除过热缺陷。
3.
去应力退火:
将工件随炉缓慢加热到500~650℃,保温,随炉缓慢冷却至200℃出炉空冷。主要用于消除加工应力。
4.
再结晶退火:将材料加热至再结晶温度以上,保温后缓慢冷却的工艺方法。
5.
完全退火:用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件。
6.
等温退火用于奥氏体比较稳定的合金钢。
球化退火用于共析钢、过共析钢和合金工具钢;均匀化退火用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件;去应力退火用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件;再结晶退火主要用于去除加工硬化。
⑵ 钛合金的退火方法主要有哪几种,各种退火是怎样进行的
对钛合金进行烧钛表面处理不会会导致钛合金退火,其硬度与强度不会下降。
烧钛表面处理称为发黑处理。发黑是化学表面处理的一种常用手段,原理是使金属表面产生一层氧化膜,以隔绝空气,达到防锈目的。外观要求不高时可以采用发黑处理,钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
发黑处理工艺的步骤:
1、清洗;
2、脱脂:工件必须完全浸入脱脂液中;脱脂液浓度ph值12-14,处理时间10-30min,每过3-5分钟上下抖动几次,药液浓度低于ph12时补充脱脂粉;
3、水洗;
4、酸洗:酸洗液浓度ph值2-4,处理时间5-10min;
5、水洗;
6、发黑:池液浓度ph值2.5-3.5,处理时间10-12min;
7、水洗;
8、吹干
9、上油。
⑶ 退火的方法
退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度(退火温度),大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础(图1)。各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度,视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
重结晶退火(完全退火)
应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。加热和冷却都是缓慢的。合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶,故称为重结晶退火,常被简称为退火。
这种退火方法,相当普遍地应用于钢。钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(共析钢或过共析钢)以上30~50℃,保持适当时间,然后缓慢冷却下来。通过加热过程中发生的珠光体(或者还有先共析的铁素体或渗碳体)转变为奥氏体(第一回相变重结晶)以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶,形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。退火温度在Ac3以上(亚共析钢)使钢发生完全的重结晶者,称为完全退火,退火温度在Ac1与Ac3之间 (亚共析钢)或Ac1与Acm之间(过共析钢),使钢发生部分的重结晶者,称为不完全退火。前者主要用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊件,以消除组织缺陷(如魏氏组织、带状组织等),使组织变细和变均匀,以提高钢件的塑性和韧性。后者主要用于中碳和高碳钢及低合金结构钢的锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧后的冷却速度较大时,形成的珠光体较细、硬度较高;若停锻、停轧温度过低,钢件中还有大的内应力。此时可用不完全退火代替完全退火,使珠光体发生重结晶,晶粒变细,同时也降低硬度,消除内应力,改善被切削性。此外,退火温度在Ac1与Acm之间的过共析钢球化退火,也是不完全退火。
重结晶退火也用于非铁合金,例如钛合金于加热和冷却时发生同素异构转变,低温为 α相(密排六方结构),高温为 β相(体心立方结构),其中间是“α+β”两相区,即相变温度区间。为了得到接近平衡的室温稳定组织和细化晶粒,也进行重结晶退火,即缓慢加热到高于相变温度区间不多的温度,保温适当时间,使合金转变为β相的细小晶粒;然后缓慢冷却下来,使β相再转变为α相或α+β两相的细小晶粒。
不完全退火
不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1-Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随之缓慢冷却的退火工艺。
不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和降低硬度,加热温度为Ac1+(40-60)℃,保温后缓慢冷却。 应用于钢和某些非铁合金如钛合金的一种控制冷却的退火方法。对钢来说,是缓慢加热到 Ac3(亚共析钢)或 Ac1(共析钢和过共析钢)以上不多的温度,保温一段时间,使钢奥氏体化,然后迅速移入温度在A1以下不多的另一炉内,等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体(亚共析钢还有先共析铁素体;过共析钢还有先共析渗碳体)为止,最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。等温保持的大致温度范围在所处理钢种的等温转变图上A1至珠光体转变鼻尖温度这一区间之内(见过冷奥氏体转变图);具体温度和时间,主要根据退火后所要求的硬度来确定(图2)。等温温度不可过低或过高,过低则退火后硬度偏高;过高则等温保持时间需要延长。钢的等温退火的目的,与重结晶退火基本相同,但工艺操作和所需设备都比较复杂,所以通常主要是应用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转变相当缓慢的合金钢。后者若采用重结晶退火方法,往往需要数十小时,很不经济;采用等温退火则能大大缩短生产周期,并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能。等温退火也可在钢的热加工的不同阶段来用。例如,若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室温时,当心部转变为马氏体之时,在已发生了马氏体相变的外层就会出现裂纹;若将该类钢的热钢锭或钢坯在冷却过程中放入700℃左右的等温炉内,保持等温直到珠光体相变完成后,再出炉空冷,则可免生裂纹。
含β相稳定化元素较高的钛合金,其β相相当稳定,容易被过冷。过冷的β相,其等温转变动力学曲线(图3)与钢的过冷奥氏体等温转变图相似。为了缩短重结晶退火的生产周期并获得更细、更均匀的组织,亦可采用等温退火。 去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度(非合金钢在500~600℃),保温后随炉冷却的热处理工艺称为去应力退火。去应力加热温度低,在退火过程中无组织转变,主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件,目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力,稳定工件尺寸及形状,减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。
⑷ 请问退火的分类和选择有哪些
退火的分类和选择:1不完全退火与完全退火的区分1.不完全退火又叫不完全结晶退火。是将钢加热道Ac1与Ac3或Ac1与Acm之间某1温度,保温后缓慢冷却下来,使钢组织产生不完全重结晶。
2.不完全退火就是将工件加热到半奥氏体化进行退火,而完全退火是将工件加热到完全奥氏体化进行退火。
3.不完全退火1般用于过共析钢,也可用亚共析钢,而完全退火1般用于仅用于亚共析钢。
4.完全退火1般取得片状珠光体,而不完全退火取得球状珠光体。2不完全退火的利用范围不完全退火可用于亚共析钢,也可用于过共钢。特点是退火后珠光体的渗碳体成球状,这类不完退火又称为球化退火。
对亚共析钢来讲不完全退火常由于以下情况:(1)
改良切削加工性能,这类退火主要利用于锻后的结构件,特别是含碳量较高的结构件,由于锻后珠光体过细,硬度偏高难于切削。(2)
改良冷变形性能的球退,这类退火用于需冷性变形的亚共析钢。3等温退火于普通退火的区分
等温退火与普通退火的工艺和冷却的方法存在1定区分,普通退火1般是工件保温进程完成后随炉缓慢冷却,当工件冷至500摄氏度以下可出炉空冷。而等温退火是工件加热保温后,以较快的冷却速度冷至Ac1以下某1个温度停留1段时间,使奥氏体等温分解为珠光体,然后以较快冷却速度(空冷)至室温。等温退火在于时间短,质量好。4等温退火的冷却方法
(1)工件自退火温度冷至等温温度的冷却速度可以任意,生产中经常使用两个炉中进行。
(2)等温温度1般都在Ar1以下1030摄氏度,也就是在珠光体转变温度。
(3)转变完后的冷却可任意5球退的方法(1)普通球退:将钢件加热到稍高与Ac1(1般为Ac1+2030摄氏度),保温后以2050摄氏度/h缓冷到500摄氏度以下,出炉空冷。
(2)等温球退:与普通球退相同的加热温度保温后,炉冷到稍低于Ar1温度进行等温,等温结束后出炉空冷。
(3)周期退球退:它是在Ac1以上和以下交替加热冷却,相当于冷屡次等温球退。
⑸ 生产中应如何选择正火及退火
:(1)从切削加工性上考虑
切削加工性又包括硬度,切削脆性,表面粗糙度及对刀具的磨损等。
一般金属的硬度在hb170~230范围内,切削性能较好。高于它过硬,难以加工,且刀具磨损快;过低则切屑不易断,造成刀具发热和磨损,加工后的零件表面粗糙度很大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适,高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。至于合金钢,由于合金元素的加入,使钢的硬度有所提高,故中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。
(2)从使用性能上考虑
如工件性能要求不太高,随后不再进行淬火和回火,那么往往用正火来提高其机械性能,但若零件的形状比较复杂,正火的冷却速度有形成裂纹的危险,应采用退火。
(3)从经济上考虑
正火比退火的生产周期短,耗能少,且操作简便,故在可能的条件下,应优先考虑以正火代替退火。
⑹ 常用的退火方法有几种
1. 完全退火和等温退火 完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。 2. 球化退火 球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。 3. 去应力退火 去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。 查看原帖>>
⑺ 请问退火的分类和选择有哪些
退火的分类和选择:1不完全退火与完全退火的区分1.不完全退火又叫不完全结晶退火。是将钢加热道Ac1与Ac3或Ac1与Acm之间某1温度,保温后缓慢冷却下来,使钢组织产生不完全重结晶。 2.不完全退火就是将工件加热到半奥氏体化进行退火,而完全退火是将工件加热到完全奥氏体化进行退火。 3.不完全退火1般用于过共析钢,也可用亚共析钢,而完全退火1般用于仅用于亚共析钢。 4.完全退火1般取得片状珠光体,而不完全退火取得球状珠光体。2不完全退火的利用范围不完全退火可用于亚共析钢,也可用于过共钢。特点是退火后珠光体的渗碳体成球状,这类不完退火又称为球化退火。 对亚共析钢来讲不完全退火常由于以下情况:(1) 改良切削加工性能,这类退火主要利用于锻后的结构件,特别是含碳量较高的结构件,由于锻后珠光体过细,硬度偏高难于切削。(2) 改良冷变形性能的球退,这类退火用于需冷性变形的亚共析钢。3等温退火于普通退火的区分 等温退火与普通退火的工艺和冷却的方法存在1定区分,普通退火1般是工件保温进程完成后随炉缓慢冷却,当工件冷至500摄氏度以下可出炉空冷。而等温退火是工件加热保温后,以较快的冷却速度冷至Ac1以下某1个温度停留1段时间,使奥氏体等温分解为珠光体,然后以较快冷却速度(空冷)至室温。等温退火在于时间短,质量好。4等温退火的冷却方法 (1)工件自退火温度冷至等温温度的冷却速度可以任意,生产中经常使用两个炉中进行。 (2)等温温度1般都在Ar1以下1030摄氏度,也就是在珠光体转变温度。 (3)转变完后的冷却可任意5球退的方法(1)普通球退:将钢件加热到稍高与Ac1(1般为Ac1+2030摄氏度),保温后以2050摄氏度/h缓冷到500摄氏度以下,出炉空冷。 (2)等温球退:与普通球退相同的加热温度保温后,炉冷到稍低于Ar1温度进行等温,等温结束后出炉空冷。 (3)周期退球退:它是在Ac1以上和以下交替加热冷却,相当于冷屡次等温球退。
⑻ 什么是退火,有什么作用
将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),的热处理工艺叫做退火。
退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织是接近平衡后的组织。
退火的目的:
(1)降低钢的硬度,提高塑性,便于机加工和冷变形加工;
(2)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,改善钢的性能或为淬火作组织准备;
(3)消除内应力和加工硬化,以防变形和开裂。
退火和正火主要用于预备热处理,对于受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作为最终热处理。
关于热处理其实还有四把火:正火、退火、淬火、回火。
正火、退火、淬火、回火
七类退火方式
1、完全退火
工艺:将钢加热到Ac3以上20~30℃,保温一段时间后缓慢冷却(随炉)以获得接近平衡组织的热处理工艺(完全奥氏体化)。
完全退火主要用于亚共析钢(wc=0.3~0.6%),一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材,有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工;过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时,Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出,使钢的强度、硬度、塑性和韧性显着降低,给最终热处理留下隐患。
目的: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。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。
实际生产中,为提高生产率,退火冷却至500℃左右即出炉空冷。
2、等温退火
完全退火需要的时间长,尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温,是A转变为P,再空冷至室温,可大大缩短退火时间,这种退火方法叫等温退火。
工艺:将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体转变为珠光体,然后空冷至室温的热处理工艺。
目的:与完全退火相同,转变较易控制。
适用于A较稳定的钢:高碳钢(wc>0.6%)、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10%)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料,因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。
3、不完全退火
工艺:将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织,以消除内应力,降低硬度,改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种。
4、球化退火
使钢中碳化物球状化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。
工艺:加热至Ac1以上20~30℃温度,保温时间不宜太长,一般以2~4h为宜,冷却方式通常采用炉冷,或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。
主要用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难 以切削加工,在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体,在球状珠光体中,渗碳体呈球状的细小颗粒,弥散分布在铁素体基体上。球状珠光 体与片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易粗大,冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时,必须 在球化退火前采用正火工艺消除,才能保证球化退火正常进行。
目的:降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多,主要有:
a)一次球化退火工艺:将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体,不允许有渗碳体网存在。
b)等温球化退火工艺:将钢加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温(一般在Ar1以下10~30℃)。等温结束后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短,球化组织均匀,质量易控等优点。
c)往复球化退火工艺。
5、扩散退火(均匀化退火)
工艺:将钢锭、铸件或锻坯加热至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。
扩散退火的加热温度很高,通常为Ac3或Accm以上100~200℃,具体温度视偏析程度及钢种而定,
保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需完全退火及正火处理,以细化组织。
应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。
6、去应力退火
工艺:将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500~650℃),保温,然后随炉冷却。
去应力退火温度低于A1,因此去应力退火不引起组织变化。
目的:消除残余内应力。
7、再结晶退火
再结晶退火又称中间退火,是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间,使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。
再结晶现象的产生,首先必须有一定量的冷塑性变形,其次必须加热到一定温度以上。发生再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为:
T再=0.4T熔
再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃(钢材的最低再结晶温度为450℃左右),适当保温后缓慢冷却。
退火方法的选用
退火方法的选用一般有以下几个原则:
(1)亚共析组织的各种钢一般选用完全退火,为了缩短退火时间,可以选用等温退火;
(2)过共析钢一般选用球化退火,要求不高时,可以选用不完全退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火;
(3)为了消除加工硬化,可以选用再结晶退火;
(4)为了消除各种加工过程中所引起的内应力,可以选用去应力退火;
(5)有些高级优质合金钢的大型铸钢件,为了改善组织结构和化学成分的不均匀性,常选用扩散退火。
⑼ 退火与正火怎么选择考虑
退火与正火属于同一类型热处理。在实际生产中,退火与正火的选择主要从以下三个方面来考虑。
1、从切削加工性考虑
金属的切削加工性能,包括硬度、切屑脆性、加工表面粗糙度及对刀具的磨损等。一般说来,金属的硬度在170-230HBW范围内,切削性能较好。硬度过高,不但难以加工,而且使刀具很快磨损;硬度过低,切削时易造成粘刀及切屑缠绕,降低刀其寿命,且切削表面粗糙。在一般生产中,低,中碳结构钢以正火作为预备热处理较为合适,高碳结构钢(如轴承钢)和工具钢则以退火(球化退火)为好。对于合金钢,由于含有合金元素,钢的硬度有所提高,所以在大多数情况下,中碳以上的合金钢常选用退火。
2、从使用性能考虑
如果对钢件的性能要求不太高,可采用正火作为最终热处理。但如果零件尺寸较大或形状较复杂,正火有可能使零件产生较大的残余力或变形、开裂,这时应选择退火对力学性能要求较高,必频进行淬火+回火最终热处理零件,从减少变形和开裂的倾向性来说、预备热处理应选用退火。
3、从经济上考虑
正火比退火生产周期短,且操作简便。放在可能条件下,特别是在大批量生产时应优先考虑以正火代替退火。
退火与正火区别:
(1)正火的冷却速度较退火快,得到的珠光体组织的片层间距较小,珠光体更为细薄,目的是使钢的组织正常化,所以亦称常化处理。例如,含碳小于0.4%时,可用正火代替完全退火。
(2)正火和完全退火相比,能获得更高的强度和硬度。
(3)正火生产周期较短,设备利用率较高,节约能源,成本较低,因此得到了广泛的应用。
⑽ 如何选择正火和退火
正火,是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
退火 :将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理[1]工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种,如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、磁场退火等等。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。
退火适用于中碳钢、高碳钢,是随炉冷却。正火适用于低碳钢,空冷。