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瀏覽: | 發(fā)布日期:2009年4月20日

熱處理工藝“四把火”:退火、正火、淬火、回火

鋼鐵整體熱處理大致有退火正火淬火回火四種基本工藝,俗稱為熱處理工藝四把火

退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度,根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間,然后進(jìn)行緩慢冷卻,目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài),獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細(xì),常用于改善材料的切削性能,也有時(shí)用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。

淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時(shí)變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長時(shí)間的保溫,再進(jìn)行冷卻,這種工藝稱為回火。退火正火淬火回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關(guān)系密切,常常配合使用,缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。

(一).退火的種類

1. 完全退火和等溫退火

完全退火又稱重結(jié)晶退火,一般簡稱為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重要工件的最終熱處理,或作為某些工件的預(yù)先熱處理。

2. 球化退火

球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準(zhǔn)備。

3. 去應(yīng)力退火

去應(yīng)力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,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程中產(chǎn)生變形或裂紋。

(二).淬火

為了提高硬度采取的方法,主要形式是通過加熱、保溫、速冷。最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn),但卻易使工件變形嚴(yán)重,甚至發(fā)生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。

(三).回火

1. 降低脆性,消除或減少內(nèi)應(yīng)力,鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性,如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。

2. 獲得工件所要求的機(jī)械性能,工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。

3. 穩(wěn)定工件尺寸

4. 對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當(dāng)聚集,將硬度降低,以利切削加工。

5. 回火的種類及應(yīng)用

據(jù)工件性能要求的不同,按其回火溫度的不同,可將回火分為以下幾種:

(一)低溫回火(150-250℃)

低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性,以免使用時(shí)崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具,量具,冷沖模具,滾動(dòng)軸承以及滲碳件等,回火后硬度一般為HRC58-64。

(二)中溫回火(350-500℃)

中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強(qiáng)度,彈性極限和較高的韌性。因此,(它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理,回火后硬度一般為HRC35-50。

(三)高溫回火(500-650℃)

高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理,其目的是獲得強(qiáng)度,硬度和塑性,韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此,廣泛用于汽車,拖拉機(jī),機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件,如連桿,螺栓,齒輪及軸類。回火后硬度一般為HB200-330。

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