钢的退火(一)
  发布时间:2016年10月21日 点击数:

所谓退火,就是将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。

退火实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织:亚共析钢是铁素体加片状珠光体,共析或过共析钢则是粒状珠光体,总之,退火组织是接近平衡状态的组织。

1、退火的目的

(1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;

(2)细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的热处理作准备;

(3)消除钢中的内应力,以防变形和开裂。

2、常用的退火工艺及应用

常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火、再结晶退火和扩散退火等几种。

(1)完全退火。完全退火又称重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随后缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺。

完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材,有时也用它们的焊接构件。完全退火不适用于过共析钢,因为过共析钢完全退火需要加热到Accm以上,在缓慢冷却时,渗碳体会沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,导致材料脆性增大,给最终热处理留下隐患。

完全退火的加热温度通过推荐为:碳钢Ac3+(30~50℃);合金钢Ac3+(50~70℃)。保温时间要依据钢材的种类、工件尺寸、装炉量、选用炉型等多种因素来确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,也就是说它的冷却曲线应大致在700~650℃温度范围内通过C曲线上的转变区域。在实验生产中,为了提高加热炉的使用效率,当工件随炉冷至500℃左右即可出炉空冷,由C曲线可知,此时珠光体转变早已结束。

(2)球化退火。球化退火是使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺。一般将钢材加热到Ac以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体基体上均匀分布着球状或颗粒状碳化物的组织。

球化退火主要适用于共析和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经过轧制、锻造后空冷所得到组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这样的组织硬而脆,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。而球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球形颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,其不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要改善冷塑性变形的亚共析钢有时也可采用球化退火。

由于球化退火只是加热到略高于Ac1的温度,其奥氏体化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。因此,它不可能消除网状碳化物。如过共析钢有网状碳化物存在,则必须在球化退火前先行正火,将其消除,这样才能保证球化退火正常进行。

--本文摘自“热处理工”

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