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热处理工艺 2-(1).ppt

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热处理 工艺
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热处理原理、工艺及设备Principles, Technology and Equipments for Heat Treatment,第二部分 热处理工艺(1)Technology for Heat Treatment,绪 论,,绪 论,,绪 论,,绪 论,,绪 论,,绪 论,二、学习方法抓住热处理工艺的普遍规律;抓住每种热处理工艺的特殊规律、特点;注意实现某种热处理工艺的技术问题;注意与其它加工工艺之间的关系;注意热处理原理与具体实际相结合。,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,金属的加热,,§7 钢的退火与正火,,§7.1 退火的定义、目的及分类,一、退火的定义 退火是将钢加热到低于或高于Ac1点以上温度,保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷却速度,以获得平衡态组织的热处理工艺。 退火既可作为预备热处理,为最终热处理(淬火、回火、化学或表面热处理等)创造良好的组织条件或适于后续加工工艺性能的需要,也可作为钢的成品或半成品的最终热处理。,,§7.1 退火的定义、目的及分类,二、退火的目的降低钢的硬度,便于切削加工;消除内应力或冷作硬化,提高塑性以利于继续冷加工;改善或消除毛坯在铸、锻(轧)、焊时所产生的化学或组织不均(如偏析、带状组织和魏氏组织等),提高其工艺性能和使用性能;细化晶粒,提高大批量生产零件的组织均匀性,为最终热处理作好组织准备。,,§7.1 退火的定义、目的及分类,三、退火的分类第一类:在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火,又称相变重结晶退火,包括:完全退火、球化退火、不完全退火、扩散退火第二类:在临界温度(Ac1)以下的退火,包括:再结晶退火、去应力退火其它:等温退火、去氢退火,,§7.1 退火的定义、目的及分类,碳钢各种退火和正火工艺规范示意图,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,处,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,,§7.2 常用退火工艺方法,六、去氢退火 去氢退火的目的是消除钢中的氢所造成的白点(发裂)。采用温度需加热到Ac3以上,然后迅速冷却到C曲线“鼻尖”稍下一点温度等温并保持较长时间,使氢原子从钢内逸出。 冶金工厂生产的钢轨和某些对氢敏感的合金钢坯,锻、轧后从高温冷却到300-500℃转入保温箱或灌中进行长时间的等温扩散,然后冷却到室温即可将氢消除。,,§7.2 常用退火工艺方法,七、等温退火等温退火:将钢件加热到高于Ac3 (或Ac1 ) 的温度,保温适当时间后,较快地冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体等温转变,然后缓慢冷却的热处理工艺。 目的:与完全退火相同,能获得均匀的预期组织;对于奥氏体较稳定的合金钢,可大大缩短退火时间。,,§7.3 钢的正火,,§7.3 钢的正火,,§7.3 钢的正火,,§7.3 钢的正火,,§7.4 退火正火后的组织和性能,,§7.4 退火正火后的组织和性能,,火,§7.4 退火正火后的组织和性能,,§7.5 退火、正火的缺陷,,§7.5 退火、正火的缺陷,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,一、加热温度的选择 加热温度首先要按照钢的状态图和临界点来选择。一般的原则:不完全退火为Ac1+20~ 30℃;完全退火为Ac3+30~50℃;正火为Ac3 (或Acm)+30~50℃(或加30~80℃)。 生产上在不影响质量和性能的前提下,将温度相近、要求相似的不同钢号混合装炉。,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,碳钢各种退火和正火工艺规范示意图,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,二、加热速度的选择 对于一般碳钢和低合金钢而言,加热速度可不予限制,钢材入炉后可随炉升温,也可高温装炉。在连续生产条件下,大多采用高温直接装炉与快速加热,这对提高生产率、缩短生产周期、降低能耗较为有利,但操作上要以保证保温阶段温度的均匀性为前提。 对某些导热性低的高合金钢或合金材料,加热速度应限于150℃/时以下,而且原则上应低温(≤250℃)装炉,开始加热速度较慢,温升至600℃后可加快升温速度。,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,三、保温时间的选择保温的目的是使炉料内外温度一致,并完成所需的组织转变。保温时间的确定应考虑钢的成分及原始组织状态、装炉量、装炉方式以及加热炉的特性等因素。合金钢在退火、正火时的保温时间应比碳钢长一些,因为大多合金元素阻碍碳和铁原子的扩散,合金元素自身扩散能力也较小。,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,如果钢的原始组织中存在粗片状、网状、大块状碳化物或其它一些特殊组织,为了使它们能够溶解和消失,保温时间亦应延长。装炉量及装炉方法与保温时间也有密切关系。装炉量多,保温时间要适当延长。不同的装炉方式也直接影响到钢材的均匀受热的程度,堆集密的比间隙放置的受热慢,保温时间相应要长些。,,§7.6 退火与正火工艺的制定原则,四、冷却速度的选择 退火与正火后的冷却速度,主要是根据它们的目的和对钢材的组织及性能的要求而确定的,尤其是对退火后有珠光体球化级别要求的,应按工艺规程予以严格控制;对组织无要求的,冷却速度可适当增大,有的可不限制,但冷却后应具有符合标准规定的硬度值。,,习题与思考,,正火或退火,
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