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鍛件的熱處理技術(shù)主要有退火,正火,淬火,回火,調(diào)質(zhì),固溶處理和時(shí)效處理。其中退火還包括不退火、退火、等溫退火、一般球化退火、等溫球化退火、快速球化退火(正火—球化退火);正火有普通正火和二段正火。另外還有鍛熱淬火,利用部分余熱正火,利用部分余熱淬火,利用部分余熱等溫退火以及高溫回火。
名稱 | 含義 | 處理目的 | 主要用途 |
不退火 | 將鋼加熱到Ac1與Ac3(或Acm)之間,短時(shí)間,短時(shí)間保溫后緩慢冷卻的熱處理工藝 | 以得到球狀珠光體及球狀碳化物組織,降低硬度,改善切削加工性能 | 主要用于工具鋼,軸承鋼冷模鋼 |
退火 (通常叫退火) | 將亞共析鋼加熱到A c3以上30-50℃,保溫使之完成奧氏體化,且成分基本均勻后,隨爐冷、砂中或耐火土粉中緩慢冷至600℃左右出爐空冷,以得到平衡狀態(tài)的組織 | 消除鍛造應(yīng)力,降低硬度,提高塑性,改善切削性能;消除粗大的晶粒,改善組織,為以后零件熱處理作好組織準(zhǔn)備 | 一般用于亞共析鋼,如5CrMnMo等 |
等溫退火 | 將鋼件加熱到Ac3以上20-30℃(亞共析鋼)或Ac1與Acm之間(過(guò)共析鋼)的溫度,保溫到奧氏體化并均勻后,快速冷到低于Ar1以下的某一溫度(即奧氏體最不穩(wěn)定的溫度)等溫保持到奧氏體轉(zhuǎn)變后,然后出爐空冷或隨爐冷、油冷、水冷 | 行到比退火更為均勻的組織,有效地消除鍛造應(yīng)力。以退火可以縮短退火時(shí)間提高生產(chǎn)率 | 適用于亞共析鋼、共析鋼和過(guò)共析鋼,如20CrMnTi、5CrMnMo、Cr12MoV、T8等 |
一般球化退火 | 將鋼加熱到Ac1與Acm(或Ac3)之間,充分保溫后,緩冷至500-650℃出爐冷卻 | 使鋼件獲得彌散分布于鐵素體基體上的細(xì)粒狀(球狀)碳化物組織。必善切削性能,減少淬火時(shí)的變形開(kāi)裂傾向性,使鋼得到相當(dāng)均勻的最終性能 | 用于軸承零件、刀具、冷作模具等的預(yù)先熱處理 |
等溫 球化退火 | 將共析鋼或過(guò)共析鋼件加熱到Ac1+20-30℃(若原始組織中網(wǎng)狀碳化物較嚴(yán)重,需加熱到略高于Acm)保溫適當(dāng)時(shí)間后冷卻到略低于Ar1的溫度等溫到奧氏體轉(zhuǎn)變完畢,再爐冷或空冷 | 同球化退火 | 常用于碳鋼及合金鋼工具,冷作模具及軸承零件??色@得較好的碳化物球化質(zhì)量和節(jié)少工藝時(shí)間 |
快速球化退火(正火—球化退火) | 將過(guò)共析鋼加熱Acm+20-30℃,保溫后空冷(正火),得到細(xì)片狀珠光體。然且再進(jìn)行球化退火或等溫球化退火 | 同球化退火 | 用于鍛造組織中珠光體片較粗、網(wǎng)狀碳化物較嚴(yán)重、球化較難的鋼件,如T12、軸承鋼等。 |
正火 (普通正火) | 亞共析鋼加熱到Ac3+30-50℃,共析鋼和過(guò)共析鋼加熱到Acm+30-50℃,保溫一定時(shí)間后空冷,得到珠光體型組織的熱處理 | 細(xì)化組織,消除中碳鋼的魏氏組織或過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀碳化物,減小應(yīng)力,改善切削加工性能 | 用于亞共析鋼、共析鋼和過(guò)共析鋼的熱處理 |
二段正火 | 按普通正火加熱保溫后,先把工件快冷到Ar1以下550℃左右,然后再放入爐內(nèi)或灰中緩冷的熱處理 | 減少變形和消除非正常組織 | 用于形狀復(fù)雜或斷面尺寸差別較大的工件或易產(chǎn)生非正常組織的鋼材
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淬火 | 將鋼加熱到Ac3+30-50℃(亞共析鋼)或Ac1與Acm之間(過(guò)共析鋼),保溫到獲得相應(yīng)的高溫相,然后以大于臨界冷卻速度急冷以獲得馬氏體組織 | 對(duì)于鋼,淬火為了獲得不平稀組織,以提高強(qiáng)度和硬度。對(duì)于奧氏體不銹鋼,淬火即為固溶處理,淬火是為了提高鋼的抗蝕性能和抗高溫氧化性能 | 用于鋼 |
鍛熱淬火 (屬高溫形變熱處理) | 鍛件在熱鍛成形后(終鍛時(shí)工件溫度一般在900℃左右)立即入淬火介質(zhì)急冷以獲得淬火組織。是把熱鍛和熱處理結(jié)合在一起的熱處理工藝 | 為了提高鍛件強(qiáng)度,改善塑性和韌性,而且可以簡(jiǎn)化工序,節(jié)約能源和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 | 主要用于亞共析鋼,例如45鋼和40Cr等鋼的熱鍛件 |
鍛熱等溫 退 | 鍛件熱鍛成形后,采用控制冷卻,一般5分鐘左右冷卻到Ac1以下某個(gè)溫度等溫,使用過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體、珠光體型組織,并適當(dāng)保溫后隨意冷卻的熱處理 | 為了獲得均勻的平衡組織,消除鍛造應(yīng)力,改善切削加工性能;對(duì)有些材料可以縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間;節(jié)約能源 | 主要用于合金滲碳鋼鍛件預(yù)先熱處理;也可以用于工具鋼,如CrWMn |
利用部分余熱正火 | 鍛件熱鍛成形后,空冷至500℃左右,奧氏體已轉(zhuǎn)變,接著加熱至正火溫度,保溫后空冷 | 除節(jié)約部分能源外,其目的同正火 | 同正火 |
利用部分 余熱淬火 | 鍛件熱鍛成形后,空冷至500℃左右,奧氏體已轉(zhuǎn)變,接著加熱至淬火溫度,保溫后急冷 | 除節(jié)約部分能源外,其目的同淬火 | 同淬火 |
利用部分余熱等溫退火 | 鍛件熱鍛成形后,空冷至500℃左右,奧氏體已轉(zhuǎn)變,接著加熱至溫退火溫度,其后保溫急冷、等溫、冷卻按等溫退火工藝進(jìn)行 | 除節(jié)約部分能源外,其目的同等溫退火 | 同等溫退火 |
回火 | 將淬火或正火后的工件加熱到Ac1以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤渲潦覝氐臒崽幚?/p> | 使淬火所得的不穩(wěn)定的組織轉(zhuǎn)變成較穩(wěn)定的組織;適當(dāng)降低硬度及強(qiáng)度,提高塑性和韌性,減小或消除殘余應(yīng)力 | 鋼件 |
高溫回火 | 將鋼件加熱到Ac1以下某一溫度,(常在500-700℃之間)保溫后空冷 | 降低硬度,提高塑性,減小或消除內(nèi)應(yīng)力 | 有些合金鋼正火后硬度過(guò)高,用高溫回火降低硬度,中碳結(jié)構(gòu)淬火后常高溫回火 |
調(diào)質(zhì) | 中碳結(jié)構(gòu)鋼正常淬火加高溫回火的熱處理工藝 | 獲得良好的綜合力學(xué)性有 | 中碳結(jié)構(gòu)鋼 |
固溶處理 | 將時(shí)效強(qiáng)化合金或不銹鋼、耐熱鋼加熱到一定高溫(不銹鋼、耐熱鋼為1000-1150℃)使強(qiáng)化相全部或大部分溶入固溶體,并調(diào)整晶粒尺寸,然后以較快速度(水、空氣等)冷卻 | 改善鍛態(tài)時(shí)的強(qiáng)化相不均勻分布,降低硬度、提高塑性、抗蝕性及導(dǎo)電性或?yàn)橐院蟮臅r(shí)效處理進(jìn)行準(zhǔn)備 | 用于不銹鋼、耐熱鋼和時(shí)效強(qiáng)化合金 |
時(shí)效處理 | 經(jīng)固溶處理得到的過(guò)飽和固溶體,在室溫停留或在某一段時(shí)間,使基體里過(guò)飽和的溶入物均勻析出的處理 | 使組織趨于穩(wěn)定,提高強(qiáng)度和硬度 | 用于時(shí)效強(qiáng)化合金及不銹鋼、耐熱鋼固溶處理后的處理 |