钢的退火和正火

第三章钢的热处理
第3节钢的普通热处理
第1讲钢的退火和正火
热处理是零件制造过程中非常重要的不可缺少的工序金属热处理工艺分为
•整体热处理(普通热处理)
•表面热处理
•化学热处理
退火
正火淬火回火
普通热处理“四把火”
典型退火工艺示意图
时间
温
度保温
缓冷
加热
钢的退火
缓冷方式: 随炉冷却、坑冷、灰冷缓冷 得到平衡状态的组织将钢件加热到临界温度(A 1、A 3、A cm )以上(有时以下)保温一定时间，然后缓冷(炉冷、坑冷、灰冷)以得到平衡状态的组织的热处理工艺称退火
退火的分类完全退火再结晶退火去应力退火球化退火扩散退火不完全退火0.20.40.60.8 1.0 1.2 1.4
含碳量/wt.%温度/℃400
1200
1100
1000
900800700
600
500
完全退火
1) 工艺：A c3以上30~50℃加热保温后，随炉冷却至500℃以下出炉空冷A 1
A 3温
度时间保温温时间
度Ac 3+30 ～50℃炉冷
空冷
＜500℃工艺图冷却曲线示意图
2)应用对象
主要用于亚共析钢和合金钢
铸、锻、及热轧型材, 也可以用于焊件
3)组织：铁素体(F)＋珠光体(P)
4)目的
细化晶粒，消除应力和组织缺陷
提高力学性能
降低硬度，提高塑性利于切削
球化退火
过冷奥氏体直接分解，是得到粒状（球状）珠光体的
方法之一
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
缓冷球化退火工艺时间温
度保温A c1+20 ～40℃
缓冷(3~5 ℃/h)
空冷
A r1以下，600 ℃~550℃750℃
等温球化退火工艺
球化退火组织：P球
长时间保温，钢中Fe3C 趋于球化
球状(粒状)珠光体组织
球化退火目的：
利于切削
减少(后续)淬火变形和开裂
调整硬度，硬度更低，韧性更好
主要应用对象过共析钢，合金工具钢
去应力退火
工艺：
把钢件(缓慢)加热到A c1以下，一般500～
600℃, 随炉冷却至300～200℃出炉
又称低温退火或高温回火
时间
温
度保温500 ～600℃ 炉冷
空冷300 ～200℃
去应力退火工艺
去应力退火应用对象：
铸件、锻件、焊接件、冷冲压件、冷拔件去应力退火目的
消除残余应力，防止零件变形或开裂
保证精度
钢的正火
正火：将钢材或钢件加热到临界点A C3或A CM以上的适当温度(30~50℃)保持一定时间后，在空气中冷却的热处理工艺
冷却方式→空冷
正火组织
→同退火相似，得到组织更细珠光体类组织
过共析钢: A cm 以上30~50℃共析钢:A c1以上30~50℃
亚共析钢: A c3以上30~50℃
E G P
S Q γαα+γα+Fe 3C γ+Fe 3C γ正火加热温度范围
时间温
度A c3 (A cm ) + 30 ～50℃ 空冷A 1温度℃时间
正火工艺
共析钢正火冷却曲线和C 曲线
正火组织
共析钢: 索氏体(S)
亚共析钢: 铁素体(F)+索氏体(S)
过共析钢: 索氏体(S) + Fe3CⅡ
正火的目的
低碳钢: 调整硬度, 以利切削
提高硬度
过共析钢: 消除网状Fe3CⅡ, 以利球化
抑制或消除过共析钢的网状渗碳体中碳钢制一般零件: 作为最终热处理
细化晶粒提高其强度和韧性
第三章
钢的热处理
退火与正火的选择
普通结构件，以正火作为最终热处理，以细化晶粒，提高力学性能
形状复杂的结构件，采用退火作为最终热处理，以消除应力防止裂纹低碳钢：硬度低，粘刀，正火高碳钢：硬度高，难切削，退火中碳钢：退火、正火均可
正火周期短，耗能少，操作简便，尽量以正火代替退火
(2) 经济性(3)使用性能(1) 改善切削性能。