几种常见的退火工艺（6种常见的退火工艺）、目的及应用，你掌握了吗？

2024-07-14 05:09| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.完全退火

将亚共析钢加热至Ac3以上20-30℃,保温足够时间奥氏体化后,随炉缓慢冷却,从而接近平衡的组织,这种热处理工艺称为完全退火。

经浇注并模冷后的钢锭和铸钢件,或终轧终止温度过高的热锻轧件,晶粒粗大,易得魏氏组织,并存在着内应力。可通过完全退火来细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度,便于切削加工,并为加工后零件的淬火做好组织准备。

完全退火只适用于亚共析钢,不宜用于过共析钢。过共析钢若加热至Acm以上单相奥氏体区,缓冷后会析出网状二次渗碳体,使钢的强度、范性和韧性大大降低。

2.不完全退火

亚共析钢在Ac1-Ac3之间或过共析钢在Ac1-Accm之间两相区加热,保温足够时间,进行缓慢冷却的热处理工艺,称为不完全退火。

如果亚共析钢的终轧终止温度适当,并未引起晶粒粗化,铁素体和珠光体的分布又无异常现象,采用不完全退火,可以进行部分重结晶,起到细化晶粒,改善组织,降低硬度和消除内应力的作用。亚共析钢的不完全退火温度一般为740-780℃,其优点是加热温度低,操作条件好,节省燃料和时间。

过共析钢退火是为了细化和均匀组织,降低硬度和消除内应力。

3.等温退火

等温退火是将钢件加热到临界温度(过共析钢 Ac1或亚共析钢Ac3)以上奥氏体化,然后将钢件移入另一温度稍低于Ar1的炉中等温停留,不可太高也不宜过低。太高则等温时间过长,且硬度偏低;过低则硬度偏高。原则是在保证硬度合格的条件下,尽量选用较低的等温温度,以缩短等温时间,提高劳动生产率。当转变完成后,出炉空冷至室温。

等温退火时转变易于控制,更适用于过冷奥氏体稳定性高的合金钢,可以节省钢件在炉内的时间,提高退火炉的周转率。

4.球化退火

球化退火是使钢中的碳化物球化,获得粒状珠光体的热处理工艺,主要用于过共析钢,如碳素工具钢、低合金工具钢和滚珠轴承钢。

球化退火的目的是降低硬度,改善切削加工性能,以及获得均匀的组织,并为最后的淬火处理做组织准备。其加热温度范围一般取Ac1以上20-30℃经球化退火后组织的优点:

⑴由片状变成粒状珠光体,降低硬度,改善切削加工性能。

⑵粒状珠光体加热时奥氏体晶粒不易长大,允许有较宽的淬火温度范围,淬火时变形开裂倾向小,即淬火的工艺性能好。

⑶能获得最佳的淬火组织,即马氏体片细小,残余奥氏体量少,并保留一定量均匀分布的粒状碳化物。

另外具有明显网状碳化物结构的钢材,必须先进行正火消除碳化物网,再进行球化退火。

5.扩散退火

扩散退火也称均匀化退火,主要用于合金钢钢锭或铸件,它们在浇注后凝固过程中总会产生合金元素的枝晶偏析,即化学成分不均匀性。扩散退火是通过高温长时间加热奥氏体化,使分布不均匀的元素通过扩散,以消除或者减弱枝晶偏析。

常用扩散退火温度是1100℃-1200℃,保温时间为10-15小时。钢中合金元素含量越高,所采用的加热温度越高。经高温长时间加热扩散退火后,奥氏体晶粒已经过度长大,如不再进行热加工,必须进行一次完全退火或正火以细化晶粒。

6.低温退火

低温退火是把钢件加热到低于Ac1温度退火,又叫消应力退火,主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件和机加工件中的残余应力,提高稳定性,防止淬火变形开裂。它包括软化退火和再结晶退火。

常用的软化退火温度为650-720℃,保温后出炉空冷。钢锭经软化退火后,消除了内应力,避免钢锭开裂,并降低硬度便于钢锭表面清理。合金结构钢的锻轧钢材,经软化退火后能消除内应力和降低硬度,对于过冷奥氏体稳定性高的合金钢,降低硬度效果更为显著。再结晶退火是将冷加工硬化的钢材,加热至T再-Ac1之间进行,通常为650-700℃。其目的是通过再结晶使变形晶粒恢复成等轴状晶粒,从而消除加工硬化。

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