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21
2019
-
05
熱處理“四把火”之“退火”工藝
退火工藝
將金屬或合金加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（一般為隨爐冷卻），的熱處理工藝叫做退火。
退火的實(shí)質(zhì)是將鋼加熱到奧氏體化后進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變，退火后的組織是接近平衡后的組織。
退火的目的：
?。?）降低鋼的硬度，提高塑性，便于機(jī)加工和冷變形加工；
（2）均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，改善鋼的性能或?yàn)榇慊鹱鹘M織準(zhǔn)備；
（3）消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，以防變形和開(kāi)裂。
退火方法
1、完全退火
工藝：將鋼加熱到Ac3以上20~30℃，保溫一段時(shí)間后緩慢冷卻（隨爐）以獲得接近平衡組織的熱處理工藝（完全奧氏體化），實(shí)際生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率，退火冷卻至500℃左右即出爐空冷。
目的：細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善鋼的切削加工性。 亞共析鋼完全退火后的組織為F+P。
應(yīng)用：完全退火主要用于亞共析鋼（wc=0.3~0.6%），一般是中碳鋼及低、中碳合金鋼鑄件、鍛件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接件。
2、不完全退火
工藝：將鋼加熱到Ac1~Ac3(亞共析鋼)或Ac1~Accm(過(guò)共析鋼)經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織的熱處理工藝。
應(yīng)用：主要用于過(guò)共析鋼獲得球狀珠光體組織，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。
3、等溫退火
工藝：將鋼加熱到高于Ac3(或Ac1)的溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間后，較快冷卻到珠光體區(qū)的某一溫度，并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，然后空冷至室溫的熱處理工藝。
目的：與完全退火相同，轉(zhuǎn)變較易控制。
應(yīng)用：適用于較穩(wěn)定的鋼：高碳鋼（wc>0.6％）、合金工具鋼、高合金鋼(合金元素的總量>10％)。等溫退火還有利于獲得均勻的組織和性能。但不適用于大截面鋼件和大批量爐料，因?yàn)榈葴赝嘶鸩灰资构ぜ?nèi)部或批量工件都達(dá)到等溫溫度。
4、球化退火
工藝：使鋼中碳化物球狀化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。加熱至Ac1以上20~30℃溫度，保溫時(shí)間不宜太長(zhǎng)，一般以2~4h為宜，冷卻方式通常采用爐冷，或在Ar1以下20℃左右進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間等溫。
目的：降低硬度、均勻組織、改善切削加工性為淬火作組織準(zhǔn)備。
應(yīng)用：主要用于共析鋼和過(guò)共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。球化退火得到球狀珠光體，在球狀珠光體中，滲碳體呈球狀的細(xì)小顆粒，彌散分布在鐵素體基體上。球狀珠光體與片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時(shí)變形和開(kāi)裂傾向小。
5、擴(kuò)散退火（均勻化退火）
工藝：將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低于固相線的溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。
目的：消除鑄錠在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析，使成分和組織均勻化。
應(yīng)用： 應(yīng)用于一些優(yōu)質(zhì)合金鋼及偏析較嚴(yán)重的合金鋼鑄件及鋼錠。擴(kuò)散退火的加熱溫度很高，通常為Ac3或Accm以上100~200℃，具體溫度視偏析程度及鋼種而定，保溫時(shí)間一般為10~15小時(shí)。擴(kuò)散退火后需完全退火及正火處理，以細(xì)化組織。
6、去應(yīng)力退火
工藝：將鋼件加熱至低于Ac1的某一溫度（一般為500~650℃），保溫，然后隨爐冷卻。
去應(yīng)力退火溫度低于A1，因此去應(yīng)力退火不引起組織變化。
目的：消除殘余內(nèi)應(yīng)力。
應(yīng)用：主要用來(lái)消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除，將會(huì)引起鋼件在一定時(shí)間以后，或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。
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