1.退火
退火的定义:把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢冷却到室温。退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。
退火的目的:降低材料硬度,改善材料成型和切削加工性能,消除内部应力的效果。
退火的种类
完全退火:将钢加热到预定温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却称为完全退火。目的是降低钢的硬度,改善切削加工性,消除钢中不均匀组织和内应力。适用于高碳钢(含碳量=0.77%)
球化退火:把钢加热到750度,保温一段时间,缓慢冷却至500度下,最后在空气中冷却叫球化退火。目的是降低钢的硬度,改善切削性能,主要用于高碳钢(含碳量=0.77%或者〉0.77%)。
去应力退火:去应力退火又叫低温退火,把钢加热到500-600度,保温一段时间,随炉缓冷到300度以下,再室温冷却。退火过程中组织不发生变化,主要消除金属的内应力。主要应用于消除铸件、锻件、焊接件等的残余内应力。
2.正火
正火的定义:将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。
正火的目的:细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。
正火与退火的对比:正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。
退火与正火的选择
从切削加工性方面考虑,低碳钢采用正火,中碳钢用退火,正火都可,高碳钢在正火后采用球化退火。
从使用性能方面考虑,一些受力不大的工件,性能要求不高,可用正火作为最终热处理;形状复杂尺寸大或重要零件采用退火。
从经济性方面考虑,正火成本低,退货成本高。在满足钢质量要求的前提,应尽可能用正火代替退火。
3.淬火
淬火的定义:将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760~780℃),保持一定的时间,然后以适当速度在水、油、盐溶液中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的:提高钢的硬度与耐磨性。
淬火与退火的对比:淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快,目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,它的硬度高,但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。
常用的淬火介质
水:淬冷能力强,但是工件表面有软点,容易变形开裂。
盐水:淬冷能力更强,工件表面光洁、无软点,但更容易变形开裂。
油:淬冷能力强,但工件不易变形开裂。
4.回火
回火的定义:钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。小件可以空冷,形状复杂、容易形成内应力的应该随炉冷却。
回火的目的:淬火后的钢件一般不能直接使用,必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性,提高韧性;另一方面可以调整淬火钢的力学性能,达到钢的使用性能。根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。
5. 调质:淬火+高温回火称为调质处理。
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