热处理第3章 珠光体转变与钢的退火和正火.ppt

完全退火 (对亚共析钢) 加热温度： Ac3以上20～30℃ 奥氏体化程度： 完全 冷却方式： 炉冷至600℃左右出炉空冷 组织：F + P 上一页 下一页 Ac 3 时间 含碳量 温度 温度 炉冷 用于亚共析钢的铸件、锻件和焊接件 图3.15 完全退火工艺 跳 转 下一页 目的：细化晶粒，均匀组织，消除应力，降低硬度和改善切削加工性。 适用钢种：亚共析钢(0.3～0.6％C) 低碳钢(＜0.3％C)完全退火硬度偏低，不利于切削加工。 *对于过共析钢如果加热至Accm以上奥氏体状态退火时，有网状二次渗碳体析出，钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。 *低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。 上一页 下一页 扩散退火 加热温度： Ac3以上150～200℃ 碳钢一般为1000～1200℃ 合金钢多为1200～1300℃ 保温时间：10～15h 冷却方式：炉冷至350℃左右出炉空冷 组织： F + P 目的：消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。 适用钢种：优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸 件及钢锭。 上一页 下一页 不完全退火 加热温度：Ac1～Ac3（亚共析钢） Ac1~Accm（过共析钢） 通常加热至Ac1＋ 20～30℃ 奥氏体化程度：仅使珠光体发生奥氏体转变，故组织中仍保留未转变铁素体或未溶渗碳体。 冷却方式：炉冷至600℃左右出炉空冷。 上一页 下一页 对于亚共析钢 (0.4～0.6％C) (特殊情况→不完全退火) 如果亚共析钢原始组织中的铁素体已均匀细小，只是珠光体片间距小，硬度偏高，内应力较大，那么只要在Ac1以上、Ac3以下温度进行不完全退火即可达到降低硬度、消除内应力的目的。 例如亚共析钢锻件，若其锻造工艺正常，钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火。此外，碳含量较高的合金结构钢亦如此。 组织： 亚共析钢→ F + P 上一页 下一页 对于共析钢、过共析钢 不完全退火→ 球化退火 目的：获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度、改善切削加工性。 适用钢种：碳素工具钢、合金工具钢(如刃具钢、量具钢、模具钢及轴承钢)等。 上一页 下一页 Ac1 Ac1 + 20～30℃ 时间 含碳量 温度 温度 炉冷 图3.16 球化退火工艺 用于过共析钢的刃具、量具、模具 球化退火工艺： 将加热到Ac1以上温度的钢件充分保温，发生片状渗碳体的球化。 将钢加热至Ac1以上20～30℃保温4h后，再冷至Ar1以下20℃左右等温3～6h，使碳化物达到充分球化。 组织:共析钢→ P球 过共析钢→ Fe3CⅡ＋P球 低温退火（去应力退火） 上一页 下一页 Ac1 Ac1 500～600℃ 温度 温度 含碳量 时间 炉冷 空冷 300～200℃ 用于铸件、锻件和焊接件 图3.17 去应力退火工艺 加热温度： Ac1以下 500～600℃ 冷却方式： 炉冷至300～200℃左右出炉空冷 组织：没有变化 目的：消除塑性变形、切削加工、焊接铸造等形成的残余应力，降低硬度，提高尺寸稳定性，防止工件在随后的机械加工或长期使用过程中引起变形和开裂。 适用范围：铸件、锻件、焊接件、冷冲压件 以及机加工件。 上一页 下一页 再结晶退火 将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。 一般钢材再结晶退火的温度为650℃～700℃，时间为1～3h, 通常在空气中冷却。 再结晶退火既可作为钢材或其他合金多道冷变形之间的中间退火，也可作为冷变形钢材或其他合金成品的最终热处理。 上一页 下一页 3.7.2 钢的正火（常化） 正火是将钢加热到Ac3或Accm以上30～50℃保温，然后在室温的静止空气中自然冷却得到珠光体类型组织(S)的热处理工艺。 对含有V、Ti 、Ni等元素的合金钢，可采用更高的加热温度，即为Ac3以上100～150 ℃。 上一页