常见热处理--钢的退火和正火

合集下载

工程材料及热加工—钢的热处理工艺

工程材料及热加工—钢的热处理工艺

2.2.4钢的淬透性 • 定义:淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。它是 钢的固有属性,也是选材和制订热处理工艺的重要依据 之一。
• 影响因素:钢的临界冷却速度; 过冷奥氏体的稳定性。 • 评定方法:用钢在一定条件下淬火所获得的淬透层深 度或临界淬透直径(Dk)来表示。 ⑴淬透层的深度定义为由表面至半马氏体区的深度。 半马氏体区的组织是由50%马氏体和50%分解产物所组 成。 ⑵指圆柱状钢试样在规定的淬火介质中能全部淬透的 最大直径。当冷却介质一定时,Dk愈大,淬透性愈好。 • 测定方法:最常用的方法是末端淬火法,简称为端淬 法。

三、钢的回火
• • 定义:是将淬火后的钢加热到Ac1以下某一温度,保 温一定时间,然后冷却至室温的一种热处理工艺。 目的: 减小或消除淬火应力; 提高钢的塑性和韧性,获得良好的综合力学性能; 稳定组织和工件尺寸。 分类及应用: ⑴低温回火(150~250℃) 组织为回火马氏体。 ( 58~64HRC ) 部分降低钢中残余应力和脆性,而保持钢在淬 后所得到的高强度、硬度和耐磨性。 广泛应用于工具、量具、滚动轴承、渗碳工件 以及表面淬火工件等。
2.2.2淬火冷却介质 最常用的是水、盐水、油、熔盐。 水:形状简单、截面尺寸较大的碳钢。(高温慢,低温快) 盐水:高温快,低温快。 油:合金钢或小尺寸碳钢件。 (高温太慢,低温慢) 熔盐(盐浴):形状复杂、变形要求严格的件。最接近理 想冷却介质。
2.2.3淬火方法 • 单液淬火:在一种介质中连续冷却获得马氏体。 操作简单,易于自动化,易于产生缺陷,适 用于形状简单的小件。 • 双液淬火:先后在两种介质中冷却。 操作复杂,难以控制。 • 分级淬火:淬入稍高于Ms的介质中,待内外温差一致后 取出,缓冷得到马氏体。 减少应力和变形,适用于小件。 • 等温淬火:淬入稍高于Ms的介质中,等温转变为下B。 强度高,塑性、韧性好,应力小,变形小, 多用于形状复杂、要求高的工件。

钢的退火与正火

钢的退火与正火
工程材料及热处理
钢的退火与正火
根据加热 和冷却方式的 不同,可将热 处理工艺分为 以下三类。
整体热处理
热处理
表面热处理
பைடு நூலகம்
化学热处理
本节主要讲解热处理工艺中退火与正火的相关知识。
2
退火 正淬火火 回火 稳定化处理、固溶处理等
表面淬火 物理气相沉积 化学气相沉积 等离子体化学气相沉积
渗碳 渗氮 碳氮共渗 渗金属
9
1.2 正火
正火是将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的 热处理工艺。亚共析钢的正火加热温度为Ac3以上30~50℃;而 过共析钢的正火加热温度则为Accm以上30~50℃。 正火与退火 的主要区别在于,正火的冷却速度较大,得到的组织为片间距 较小的索氏体,且先共析相数量显著减少。因此,钢经正火后 的机械性能比退火后有所提高。
1.1 退火
退火和正火是生产上应用最广泛的预备热处理工艺。其中,退火是将工件加热到一 定温度保温一定时间,然后缓慢冷却下来,获得接近平衡组织的热处理工艺。
1 退火的目的
退火的目的有以下几点。 (1)降低钢件硬度,便于切削加工。 (2)消除残余应力,防止变形和开裂。 (3)消除缺陷,改善组织,细化晶粒,提高钢的机械性能。 (4)消除加工硬化,提高塑性以利于继续冷加工。 (5)改善或消除毛坯在铸、锻、焊时所造成的组织或成分不均匀,以提高其工艺性能 和使用性能。
5
等温退火与完全退 火的目的相同,但转变 较易控制,不仅使退火 时间缩短,还可获得更 加均匀的组织。
6
2)球化退火
球化退火属于不完全退火,是将钢加热到Ac1以上30~50℃, 较长时间保温,并缓慢冷却,使钢中的碳化物进行球状化的热处 理工艺。
球化退火后的显微组织,铁素体基体上分布着均匀细小 的球状碳化物,称为球状珠光体,如图4-19所示。

常见热处理 —退火与正火

常见热处理 —退火与正火

4、热处理的目的是提高工件的强度和硬度。
答案:× 答案:√
( )
5、任何热处理都由加热、保温和冷却三个阶段组成。()
6、退火热处理可以提高材料硬度,改善内部组织,细化 晶粒。() 答案:× 答案:√
7、正火比退火冷却速度快,组织细,强度、硬度高。()
小结:
退火与正火工艺过程、目的及两种热处理工艺的选
3)只消除内应力,选去应力退火。
4)一般工件应先选正火,复杂工件选退火。

练一练 A.完全退火 B.正火 C.球化退火
1、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用( )处理。
答案:B
2、45钢退火与正火后的强度关是( )。 A.退火>正火 答案:B 3、为了降低零件的制造成本,选择正火和退火时, 应优先采用( )。 A.正火 答案:A B.退火 C.都行 B.退火<正火 C.退火=正火
退火分类
1)完全退火
2)球化退火
3)去应力退火
1)完全退火
是将钢加热到完全奥氏体化,随之缓慢冷却,以
获得接近平衡状态组织的工艺方式。
目的:平衡组织,降低硬度、细化晶粒、充 分消除内应力。
45号钢锻件完全退火
2)球化退火
是将钢加热到临界点温度以上,保温一定时间,以不 大于50℃/h的冷却速度随炉冷却下来,使钢中碳化 物呈球状的工艺方法。 目的:降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火做 准备。 T10钢球化退火
项目二 常见热处理
—— 退火与正火
一. 普通热处理
普通热处理有“四火”。
1、退火
将钢加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷 却的热处理艺。
目的:
1)降低硬度,以利于切削加工;
2)提高塑性和韧性,以利于冷变形加工;

钢的退火和正火

钢的退火和正火

机械制造基础
钢的热处理
1.1 钢的退火
退火的主要目的:
降低或调整硬度,以便于切削加工; 消除或降低残余应力,以防变形、开裂; 细化晶粒、改善组织,提高力学性能
钢的热:
完全退火; 球化退火 去应力退火
钢的热处理
1.1 钢的退火
完全退火
完全退火是把钢加热到完全奥氏体化,保温后随之缓慢冷 却的退火工艺
完全退火常用于含碳量小于0.8%的碳素钢,45钢完全退 火时的加热温度为840~860℃
钢的热处理
1.1 钢的退火
球化退火
对于含碳量大于0.8%的碳素工具钢、合金工具钢、轴承 钢等常采用球化退火
球化退火能使钢中碳化物球状(或颗粒状)化,碳素工具钢 球化退火的加热温度为760~780℃
钢的热处理
1.1 钢的退火
去应力退火
去应力退火不改变钢的内部组织,只是为了消除或降低 内应力
其加热温度较低(一般为500~600℃)
钢的热处理
1.2 钢的正火
将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上30~50℃,保温适当的 时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺,称为正火。
正火同退火的比较:
正火的冷却速度比退火冷却速度较快 生产周期比退火短
机械制造基础
钢的热处理
❖ 钢的退火和正火
1.1 钢的退火 1.2 钢的正火
退火和正火经常作为钢的预先热处理工序,安排在铸造、锻 造和焊接之后或粗加工之前,以消除前一工序所造成的某些组织缺 陷及内应力,为随后的切削加工及热处理作好组织上的准备。
钢的热处理
1.1 钢的退火
退火是将钢材(或钢件)加热到适当温度,保温一定时间,随后缓慢 冷却,以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

铸钢件常见热处理工艺

铸钢件常见热处理工艺

按加热和冷却条件不同,铸钢件的主要热处理方式有:退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。

1.退火:退火是将铸钢件加热到Ac3以上20~30℃,保温一定时间,冷却的热处理工艺。

退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析,以改善铸钢力学性能。

碳钢退火后的组织:亚共析铸钢为铁素体和珠光体,共析铸钢为珠光体,过共析铸钢为珠光体和碳化物。

适用于所有牌号的铸钢件。

2.正火:正火是将铸钢件加热到Ac3温度以上30~50℃保温,使之完全奥氏体化,然后在静止空气中冷却的热处理工艺。

正火的目的是细化钢的组织,使其具有所需的力学性能,也是作为以后热处理的预备处理。

正火与退火工艺的区别有两个:其一是正火加热温度要偏高些;其二是正火冷却较快些。

经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢,其珠光体组织较细。

一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。

正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物,以利于球化退火;可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理,以细化晶粒和均匀组织,从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。

3.淬火:淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。

或Ac&#8226;以上),保持一定时间后以适当方式冷却,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。

常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。

铸钢件淬火后应及时进行回火处理,以消除淬火应力及获得所需综合力学性能铸钢件淬火工艺的主要参数:(1)淬火温度:淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。

原则上,亚共析铸钢淬火温度为Ac。

以上20~30℃,常称之为完全淬火。

共析及过共析铸钢在Ac。

以上30~50℃淬火,即所谓亚临界淬火或两相区淬火。

这种淬火也可用于亚共析钢,所获得的组织较一般淬火的细,适用于低合金铸钢件韧化处理。

(2)淬火介质:淬火的目的是得到完全的马氏体组织。

为此,铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。

钢的热处理

钢的热处理

三、钢的回火
将淬火钢重新加热到低于727℃ 的某一温度,保温一定时间, 然后冷到室温的热处理工艺,成为回火。 淬火刚必须及时回火。回火的目的是减少或消除工件淬火时 产生的内应力,温度组织,以满足工件使用需要的性能。 按回火温度范围,回火分为三种: 1、低温回火(150~250V ℃ ) 低温回火目的是降低淬火内应力,提高韧性,并保持高硬度和 耐磨性 2、中温回火(250~500 ℃ ) 中温回火目的是使淬火钢具有高的弹性极限、屈服强度和适当 的韧性 3、高温回火(500~650 ℃ ) 高温回火的目的是获得硬度、强度、韧度、塑性,有较好的力 学性能
四、钢的表面热处理
常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种
1、表面淬火 表面淬火是仅对工件表面进行淬火,而心部仍保持未淬火状态。 常用的有火焰表面淬火、感应加热表面淬火 2、钢的化学热处理 化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热、保温、冷却 的方法,使一种或几种元素渗入钢件表层,以改变钢件表面层 的化学成分、组织和性能的热处理工艺。常见的方法有渗碳、 氮化、碳氮共渗。
二、淬火
淬火:将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后快速冷却的 热处理工艺.淬火的目的是提高钢的硬度,强度和耐磨性。钢在 淬火后必须配以适当的回火,才能获得理想的力学性能。
淬火的两个重要概念: 1、淬硬性: 淬硬性是钢经淬火后能达到的最高硬度,主要取决于钢中的碳含 量,碳含量愈高,获得的硬度愈高。 2、淬透性 淬透性是指钢经淬火获得淬硬深度的的能力,淬透性越好,淬硬 层越厚。
一、钢的退火和正火
1、退火 将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺 退火的目的:降低硬度,以利于切削加工,提高塑性和韧性,以利 冷变形加工;改善钢的性能或热处理做好组织准备;消除钢中的残 余内应力,防止变形和开裂。 2、正火 将钢加热到适当温度,保持一定时间后出炉空冷的热处理工艺。 正火只适用于碳素钢及合金元素含量不高的合金钢 正火的目的是细化组织,用于低碳钢,可提高硬度,改善切削加工 性;用于中碳钢或性能要求不高的零件,可代替调质处理。 正火与退火相比,刚在正火后的强度、硬度高于退火,而且操作 便,生产周期短,成本低,在可能的条件下宜用正火代替退火。

热处理工艺---淬火、回火、正火、退火的区分

热处理工艺---淬火、回火、正火、退火的区分
2
热处理工艺---淬火、回火、正火、退火的区分
回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一 定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件 进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。 淬火与回火的主要目的是: 1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火 往往会产生变形甚至开裂。 2)调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不 同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。 3)稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程 中不再发生变形。 4)改善某些合金钢的切削性能。
3
热处理工艺---淬火、回火、正火、退火的区分
回火的作用在于:
① 提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几 何尺寸和性能保持稳定。
② 消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁 中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列 组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除 还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性 提高。回火温度越高,这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合 金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和 硬度上升。这种现象称为二次硬化
7
热处理工艺---淬火、回火、正火、退火的区分
④ 对低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可得到较多的细片状珠光体组织,使 硬度增高到HB140-190,避免切削时的“粘刀”现象,改善切削加工性。对中碳 钢,在既可用正火又可用退火的场合下,用正火更为经济和方便。 ⑤ 对普通中碳结构钢,在力学性能要求不高的场合下,可用正火代替淬火加高 温回火,不仅操作简便,而且使钢材的组织和尺寸稳定。 ⑥ 高温正火(Ac3以上150~200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和锻件 的成分偏析。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正火予以细 化。 ⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢,常采用正火以获得贝氏体组织, 再经高温回火,用于400~550℃时具有良好的抗蠕变能力。 ⑧ 除钢件和钢材以外,正火还广泛用于球墨铸铁热处理,使其获得珠光体基体, 提高球墨铸铁的强度。

钢热处理工艺的四把火-退火、正火、淬火、回火

钢热处理工艺的四把火-退火、正火、淬火、回火
正火工艺比较简便,有利于采用锻造余热正火,可节省能源和缩短生产周期。
正火工艺与操作不当也产生组织缺陷,与退火相似,补救方法基本相同。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比,球化退火不仅可缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。
4.工件表面硬度高,缺口敏感性小,冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。有利于发挥பைடு நூலகம்料地潜力,节约材料消耗,提高零件使用寿命
5.设备紧凑,使用方便,劳动条件好
6.便于机械化和自动化
7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
• 感应加热的基本原理
将工件放在感应器中,当感应器中通过交变电流时,在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场,在工件中相应地产生了感应电动势,在工件表面形成感应电流,即涡流。这种涡流在工件的电阻的作用下,电能转化为热能,使工件表面温度达到淬火加热温度,可实现表面淬火。

钢的退火与正火

钢的退火与正火

热处理工艺曲线
14
三、刚的淬火 淬火是将钢加热到适当温度,保持一定 时间,然后快速冷却的热处理工艺。 目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性, 只能适用于中碳钢或高碳钢工件。如45钢加 热到830℃左右,快速放入水、油或盐溶中 冷却,使工件的温度快速冷却而得到较高 的硬度、强度,是一种常用的重要的热处 理方法。
21
三、回火钢的回火操作.wmv 将钢重新加热到低于727℃的某一温度,保温一 定时间,然后空冷至室温的热处理工艺,称为回火。 目的:减少或消除淬火时产生的内应力,稳定组织, 以满足工件的使用需要的性能。 按回火温度分成三个:回火方法与应用.wmv (1)低温回火 150~250度 目的:降低淬火内应力,提高韧性,并保持高的硬度 和耐磨性; 应用:高碳工具钢、合金钢刃具、量具、滚动轴承、 冷作模具和要求硬而耐磨的零件。
8
一、钢的退火 5.均匀化退火 以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主 要目的,将其加热到高温并长时间保温,然后缓慢 冷却的退火。 加热温度:1050~ 1150℃高温。 应用范围:其生产时间 长,成本高,能耗大,主要 用于质量要求高的合金钢铸 锭、铸件和锻坯等。
9
二、钢的正火 正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的 热处理工艺。 钢的正火只适用于碳素钢和合金元素含量不高 的合金钢。 正火目的与退火目的基本相同。
15
常用的淬火冷却方法 • 1.单液淬火 • 单液淬火是将加热的工件放入一种淬火介 质中快速冷却至室温的操作方法。 • 操作简单,易实现机械化与自动化。 • 适用于形状简单的工件,但容易因冷却速 度太快产生淬火缺陷。
16
• 2.双液淬火 • 将加热的碳钢先放在水或盐水中冷却,冷 到300—400℃时迅速移入油中冷却,这种 水淬油冷的方法称为双液淬火法。 • 双液淬火法既可使工件淬硬,又能减少淬 火的内应力,有效地防止产生淬火裂纹, 主要用于形状复杂的高碳工具钢,如丝锥、 板牙等,缺点是操作困难,技术要熟练。

钢的退火和正火

钢的退火和正火

T10钢球化退火组织 ( 化染 )
500 ×
(3)等温退火
T Ac3 Ac1 Ar1 t 等温完全退火 等温球化退火
优点:周期短,组织更均 匀,是完全退火和球 化退火工艺的改进。
炉子要求比较高,最好采用分段控温的连 续加热炉,小批量生产时可采用两台炉子 (加热炉和保温炉)进行操作。
(4)扩散退火
工艺参数的选择必须能造成氢在钢中的 溶解度小而扩散速度比较大的条件。
§7-2 正火的目的、用途和工艺
1 定义:钢加热到Ac3或Acm以上的A区域,保持 一定时间后在空气中冷却,以获得接近平 衡态组织的工艺。 与退火相比:
加热温度较高; 冷却速率较快; 获得组织较细(索氏体)
T Acm 或Ac3+30~50ºC Acm 或Ac3 Ac1
——强硬度与塑韧性较高; 生产效率较高
温度选择:Ac3+30~50℃ 为缩短工件在高温时的停留时间,而 心部又能达到要求得加热温度,采用稍高 于完全退火的温度。 保温时间以工件烧透为准。
碳钢正火与退火后的硬度 (HB)
状态 退火 正火 结构钢 软的 ~125 ~140 中等的 硬的 ~160 ~185 ~190 ~230
Acm 或Ac3 Ac1+20-30ºC Ac1
粒(球)状 珠光体 层片状珠光体 刀具
片状与球状珠光体组织切削性能比较
T12钢完全退火与球化退火后组织与性能比较
状态 完全退火 球化退火
σb(Mpa) 810 620
δ(%) 15 20
ψ(%) 30 40
HB 230 160
T12钢球化退火与完全退火的性能比较: 球化退火的强硬度更低,塑韧性更好,碳化 物对基体的分割更均匀、彻底,更利切削加工

钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围

钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围

钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围钢的常用退火工艺包括:
1.完全退火:主要用于亚共析钢,目的是细化晶粒、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能,消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。

2.不完全退火:用于亚共析钢,将钢加热至AC1-AC3(亚共析钢)或AC1-ACcm(过共析钢)之间,保温一定时间后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。

3.球化退火:用于共析钢、过共析钢和合金工具钢,使钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的热处理工艺。

4.均匀化退火:也称扩散退火,将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

5.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时间,然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

6.去应力退火:在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,保温一段时间然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。

而正火工艺的应用范围主要包括:
1.低碳钢:正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。

2.中碳钢:可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

3.工具钢、轴承钢、渗碳钢等:可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。

4.铸钢件:可以细化铸态组织,改善切削加工性能。

5.大型锻件:可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。

6.球墨铸铁:使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

20钢热处理状态 -回复

20钢热处理状态 -回复

20钢热处理状态-回复钢热处理是一种重要的金属加工工艺,在工程领域中得到广泛应用。

钢热处理状态是指钢经过特定的热处理工艺后所处的材料状态,包括退火、正火、淬火以及回火等几种常见状态。

这些不同的热处理状态会对钢的力学性能、组织结构以及耐磨性等方面产生显著影响。

在本文中,我们将一步一步地回答关于钢热处理状态的相关问题。

一、退火状态退火是指将钢加热到一定温度,然后缓慢冷却至室温的热处理过程。

退火状态具有以下特点:1. 结构较为均匀:通过退火可以消除钢内部的应力和晶界的析出物,使钢的结构变得均匀。

2. 软化钢材:退火可以使钢材变得较为软化,提高钢的韧性和可加工性。

二、正火状态正火是指将钢件加热至适当温度后迅速冷却至室温的热处理过程。

正火状态具有以下特点:1. 提高钢的硬度:正火可以通过对钢进行均匀的冷却,使钢的组织紧密,提高硬度。

2. 增强钢的强度:正火可以提高钢的拉伸强度和屈服强度,使其具有更好的抗拉性能。

三、淬火状态淬火是指将加热至适当温度的钢件迅速浸入冷却介质中进行快速冷却的热处理过程。

淬火状态具有以下特点:1. 高硬度:淬火使钢件的组织排列紧密,形成硬质马氏体,从而提高钢的硬度。

2. 脆性增加:由于淬火使得钢的结构产生变脆,因此淬火状态的钢材具有较强的脆性。

3. 内应力增加:淬火过程中,钢材快速冷却引起内部应力的增加,从而可能导致钢在使用过程中出现变形和开裂等问题。

四、回火状态回火是指将淬火后的钢件加热到一定温度后进行适当冷却的热处理过程。

回火状态具有以下特点:1. 降低脆性:回火可以减少淬火状态下的脆性,提高钢材的韧性和延展性。

2. 减少内应力:回火可以消除淬火过程中产生的内应力,减少钢材的变形和砂眼等缺陷。

3. 调整硬度:回火可以调整钢的硬度,使其达到适合的使用条件。

总结起来,钢热处理状态是通过特定的热处理工艺使钢材达到不同的材料状态,包括退火、正火、淬火以及回火等。

不同的热处理状态会对钢的力学性能、组织结构和耐磨性等方面产生不同的影响。

钢的退火与正火.

钢的退火与正火.


完全退火(亚共析钢) 加热温度 Ac3 + 30~50℃ 缓冷→ F + P 目的:细化晶粒,均匀化组织, 降低硬度 → 切削性↑ 等温退火(亚共析钢) 等温转变→F + P,再缓冷 球化退火(共析、过共析钢) 在Ac1+ 20~40℃保温, 使Fe3C 球化,再缓冷 → 球状P(F + 球状F3C) 目的:硬度↓,切削性↑,韧性↑
细化晶粒,组织均匀化,增加亚共析钢中P%(S%) → 强度、韧性、硬度↑

2) 预先热处理 —— 淬火、球化退火前改善组织。
3) 增加低碳钢的硬度,以改善切削加工性能。
of
3.5 & Chapter 3
扩散退火 加热至略低于固相线 目的:使成分、组织均匀 再结晶退火 加热温度 T再 + 100~200℃ 目的:消除加工硬化 去应力退火 加热温度< Ac1 ,一般为 500~ 650℃ 目的:消除冷热加工后的内应力
三、正火工艺及其应用
加热、保温后,空冷→ S( + F 或 Fe3C粒
加热温度 Ac3 ( Accm ) + 30~50℃, 空冷 → S 过共析钢正火加热温度 必须高于Accm。 其目 的是消除网状渗碳体。 应用: 1) 钢的最终热处理
第四节钢的退火与正火一、退火和正火的目的•降低或提高硬度,便于进行切削加工。
•消除残余应力。
•细化晶粒,改善组织以提高钢的力学性能。
•为最终热处理作好组织准备。
二、退火工艺及其应用
•完全退火和等温退火
(亚共析钢)
•球化退火
(共析、过共析钢)
•去应力退火 •扩散退火
加热、保温后,缓冷(炉冷)→ 近平衡组织 P( + F 或 Fe3C球

钢的退火、正火、淬火和回火

钢的退火、正火、淬火和回火
整理课件
利用淬透性可控制淬硬层深度。
对于截面承载均匀的重要件,要全 部淬透。如螺栓、连杆、模具等。 对于承受弯曲、扭转的零件可不 必淬透(淬硬层深度一般为半径的 1/2~1/3),如轴类、齿轮等。
高强螺栓
淬硬层深度与工件尺寸有关,设计 时应注意尺寸效应。
柴油机连杆
整理课件
齿轮
细A
温 度
不同冷却条件下的转变产物
回火托氏体
整理课件
④Fe3C聚集长大和铁素体多边形化
400℃以上, Fe3C开始 聚集长大。
450℃ 以上铁素体发生 多边形化,由针片状变 为多边形.
这种在多边形铁素体基 体上分布着颗粒状 Fe3C的组织称回火索 氏体,用S回表示。
回火索氏体
整理课件
回火时的性能变化 回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高,钢的强度、
化物(- FeXC),使马氏体过饱和度降低。析出的碳化物以细 片状分布在马氏体基体上,这种组织称回火马氏体,用M回 表示。
整理课件
透射电镜下的回火马氏体形貌
在光镜下M回为黑色,A’为白色。 0.2%C 时,不析出碳化物。只发生碳在位错附近的偏聚。
②残余奥氏体分解 200-300℃时, 由于马
Ac3+30~50℃保温 后缓冷的退火工艺, 主要用于亚共析 钢.
整理课件
⑵ 等温退火 亚共析钢加热到Ac3+30~50℃, 共析、过共析钢加热到
Ac1+30~50℃,保温后快冷到Ar1以下的某一温度下停留,待 相变完成后出炉空冷。等温退火可缩短工件在炉内停留时间。
高速钢等温退火与普通退火的比较
整理课件
3、回火脆性 淬火钢的韧性并不总
是随温度升高而提高。 在某些温度范围内回

钢的退火和正火

钢的退火和正火

第18讲 钢的退火和正火
4)扩散退火
又称为均匀化退火 。 工艺规范:
加热温度:略低于相图上的固相线。 目的:
消除偏析。 应用:
合金钢铸锭及大型铸钢件或铸件。
思考:扩散退火后组织是否粗大? 如何改善?:
完全退火或者正火,来消除过热缺 陷,细化晶粒 其他:再结晶退火、 去应力退火
第18讲
二、正火工艺及应用
钢的退火和正火
第18讲 钢的退火和正火
二、正火工艺及应用
1.正火的定义
正火是将钢加热至Ac3或Accm+ 30C~50C,保温后 空冷以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。(A →S) 与退火相比,正火冷却速度快,得到较细的P,强度 和硬度也较高。
2.正火的目的
正火的目的与退火基本相同。
3.正火的应用
②消除残余内应力 ③细化晶粒,改善组织 ④为最终热处理(淬火和回火)作组织准备
退火工艺示意图
第18讲 钢的退火和正火
3.退火的种类 第一类退火:
不以组织转变为目的,使钢的不平衡状 态过渡到平衡状态。
如: 去应力退火、再结晶退火等。
第二类退火:
以改变组织和性能为目的。 如: 完全退火、等温退火、球化退火等。
2、试为网状渗碳体严重的T12钢选用合适的预备热处理工艺。
谢谢
完全退火。
④wC%>0.77%的高碳钢,先用正火消除网
状Fe3C,再进行球化退火。
退火和正火通常属于预备热处理。
第18讲 钢的退火和正火
小结 一、退火工艺及应用 二、正火工艺及应用
第18讲 钢的退火和正火
思考题
1、分别为20钢、45钢(平均含碳量为分别为0.2%、0.45%) 选择合适的预备热处理工艺。

钢的正火与退火

钢的正火与退火

钢的退火与正火常用的热处理工艺分为两大类:预备热处理目的:消除坯料、半成品中的某些缺陷,为后续冷加工,最终热处理作组织准备。

最终热处理目的:使工件获得所要求的性能。

退火与正火的目的:消除钢材经热加工所引起的某些缺陷,或为以后的切削加工及最终热处理做好组织准备。

一、钢的退火1、概念:将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下),保持一定时间,然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。

2、目的:(1)降低硬度,提高塑性,(2)细化晶粒,消除组织缺陷(3)消除内应力(4)为淬火作好组织准备3、类型:(根据加热温度可分为在临界温度(Ac1或Ac3)以上或以下的退火,前者又称相变重结晶退火,包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火;后者包括再结晶退火及去应力退火。

) (1)完全退火:1)概念:将亚共析钢(Wc=0.3%~0.6%)加热到AC3+(30~50)℃,完全奥氏体化后,保温缓冷(随炉、埋入砂、石灰中),以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。

2)目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。

3)工艺:完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。

工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透,即工件心部达到要求的加热温度,而且要保证全部看到均匀化的奥氏体,达到完全重结晶。

完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。

实际生产时,为了提高生产率,退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。

4)适用范围:中碳钢和中碳合金钢的铸,焊,锻,轧制件等。

注意事项:低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。

低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。

过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时,有网状二次渗碳体析出,使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。

(2)球化退火1)概念:使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。

“退火--正火--淬火--回火--调质”区别

“退火--正火--淬火--回火--调质”区别

钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火→将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢),目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。

正火→将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

淬火→将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。

淬火后钢件变硬,但同时变脆。

GB/T699-1999标准规定的45钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。

按回火温度的不同,可将回火分为低温回火、中温回火、高温回火。

根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:(一)低温回火(150-250度)低温回火所得组织为回火马氏体。

其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。

它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。

(二)中温回火(250-500度)中温回火所得组织为回火屈氏体。

其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。

因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。

(三)高温回火(500-650度)高温回火所得组织为回火索氏体。

习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。

因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。

回火后硬度一般为HB200-330。

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。

钢的退火与正火

钢的退火与正火
(3)冷速缓慢,可消除内应力完全退火主要用于 亚共析钢,过共析钢不宜采用。因为加热到Accm以上慢 冷时,渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出,使钢的 韧性大大下降,并可能在以后的热处理中引起裂纹。
1. 等温退火
钢的退火与正火
等温退火是将钢件或毛坯加热到高于Ac3或Ac1的温 度,保温适当时间后,较快地冷却到珠光体区的某一温 度,并等温保持一段时间,使奥氏体转变为珠光体,然 后缓慢冷却的热处理工艺。等温退火的目的与完全退火 相同,但转变较易控制,能获得均匀的预期组织。等温 一定时间后,使奥氏体在等温中转变为珠光体,常常可 以大大缩短退火时间,提高生产率。
二、 正火
钢的退火与正火
把钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)和Accm(过共析钢)以上 30 ℃~50 ℃,保温适当时间后,从炉中取出,在空气中冷却的热处 理工艺称为正火。正火与退火的明显不同是正火冷却速度稍快。
根据钢的过冷奥氏体的C曲线可以知道,由于冷却速度的差别, 钢冷却后所得的组织也不一样。正火后亚共析钢的组织为铁素体+索氏 体,共析钢的组织为索氏体,过共析钢的组织为索氏体+二次渗碳体。 在性能方面,正火后的组织硬度和强度都比退火后的有所提高。
钢的退火与正火
退火与正火是生产中应用最广泛的预备 热处理方式,安排在铸造、锻造之后机械加 工之前,用于消除前一道工序带来的缺陷。 对于一些受力不大、性能要求不高的零件, 也可以作为最终热处理。常见的退火、正火 加热温度范围及工艺曲线见图1-17所示。
钢的退火与正火
图1-17 常见退火、正火的加热温度范围及工艺曲线
将钢件加热到再结晶温度以上150 ℃~250 ℃,即 650 ℃~750 ℃时,保温后炉冷,通过再结晶使钢材的 塑性恢复到冷塑性变形以前的状况,这种热处理工艺称 为再结晶退火。

钢的退火与正火

钢的退火与正火
在加热稍高于Ac1的温度 时,得到奥氏体及未溶解的渗 碳体颗粒,或碳的富集区,在 以后冷至低于Ar1温度过程中, 渗碳体粒子或面的富集区,作 为珠光体转变时形核核心,形 成球状珠光体。
3、目的: 1)降低硬度,改善切削性能; 2)获得均匀组织,改善热处理工艺性(加热时过热敏感性,变 形,热裂倾向小); 3)经淬火、回火后获得优良的综合机械性能(原始组织为球状 时,经淬火回火后强度硬度相同时,塑性韧性更好,具有更高 的接触疲劳强度和更长的寿命)。
9.1.1完全退火
1、定义 将钢件或钢材加热到Ac3点
以上20~30℃,使之完全奥氏 体化,然后缓慢冷却,获得接 近于平衡组织的热处理工艺 2、目的
细化晶粒,降低硬度,改善切 削性能,消除内应力。 3、适用范围
含碳0.30-0.60%的亚共析钢 (中碳钢)。
晶粒细化的原因: 完全退火→相变重结晶过程.
3、应用:
存在加工硬化的冷变形 金属。
冷加工变形和退火温度对金属组织和性能 影响示意图 1 硬度;2 抗拉强度;3 屈服强度; 4 内应力;5 延伸率;6 断面收缩率; 7 再结晶晶粒大小
4、再结晶退火温度:
一般钢材再结晶退火温度650~700℃;铜合金 600~700℃; 铝合金 350~400℃。
碳化物球化的几种 退火工艺 1、低于Ac1温度的 球化退火 2、往复球化退火 3、一次球化退火
③ 一次球化退火法:
概念:加热到稍高于Ac1温度保温,然后冷到低于Ar1的温度(550℃),
出炉空冷或炉冷到室温,形成球状珠光体。 应用:目前生产上最常用的球化退火工艺,实际上为不完全退火法。 说明:若钢中含有网状渗碳体,则要求球化退火前进行一次正火处理, 以去除网状渗碳体,获得细片状珠光体。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5、球化退火
1)、用途:
主要用于过共析钢成分的碳钢及合金钢,如刃具、量 具、模具以及轴承钢 。
过共析钢的金相图
ωc>0.77%的碳钢
2)、目的: 降低硬度、 改善切削加工性,并为以后淬火做准备
6、去应力退火(低温退火)、(高温回火)
1)、目的: 消除由于塑性变形、铸造、焊接、切削加工等形成的 残余应力,钢的组织不发生变化,只是消除内应力。
2)应用:正火适用于低碳钢以及合金元素含量不高的 合金钢。
㈢、钢的退火与正火的区别 45钢的退火组织 45钢的正火组织
类型 方法 退火 随炉冷却
正火
空气中冷 却
退火与正火的特点及应用
ห้องสมุดไป่ตู้
特点
应用
改善金属的 根据加热温度和目的的不同,常用的退火方法有完 塑性和韧性,全退火、球化退火和去应力退火三种 使化学成分 ①完全退火主要用于亚共析钢成分的碳钢及合金钢 均匀化,去 的锻件、铸件、热轧型材等,有时也用于焊接件 除残余应力 ②球化退火用于碳素工具钢、合金工具钢、滚动轴 或得到预期 承钢等 的力学性能 ③去应力退火用于消除毛坯、构件和零件的内应力
⑴降低硬度,提高塑性,改善可加工性。
⑵细化晶粒,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能 或为最终热处理作准备。
⑶消除钢中的残留应力,防止变形和开裂。
3、分类:
完全退火 退火 球化退火
去应力退火 4、完全退火(重结晶退火,简称退火)

A ——奥氏体 F——铁素体 Cm——渗碳体碳 P——珠光体 Ld(L`d)——莱氏体渗
②、用于中碳钢和性能要求不高的零件,可以代替调 质处理。
③、用于高碳钢,消除网状渗碳体,为球化退火做好 组织准备。
④、作为重要零件的预先热处理 正火可以消除中碳结构钢在铸、锻、焊等热加工中产 生的热缺陷、还能细化晶粒、均匀组织、消除残余内 应力,减少工件在淬火时的变形与开裂倾向,故正火 常用作主要零件的预先热处理。
2)用途:
去应力退火用于消除毛坯、构件和零件的内应力
㈡、钢的正火
1)目的:细化晶粒(改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性能)
①、对于低碳钢可提高硬度、改善低碳钢的切削加工性能
一般硬度在160~230 HBS范围内的金属其切削加工性能 较好,硬度过高,刀具易磨损,硬度过低,切削加工中 易“粘刀”,且加工后表面光洁度差,正火后低碳钢及低 碳合金钢的切削性能得到明显改善。
常见热处理
一、分类 根据加热和冷却的方法不同,热处理可分为很多种:
退火
正火
整体热处理 淬火
回火
火焰加热
热处理 表面热处理 感应加热
化学热处理
渗碳 渗氮 渗金属
二、钢的退火与正火 ㈠、钢的退火
1、定义: 将工件加热到适当的温度,根据材料和工件尺寸,采用 不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(一般是随炉冷却 或埋入砂中及石灰中)的热处理工艺。 2、目的:
A 1538


( G 912
A

A3
P A+F
S
(P)
L+A
E
1148
L
1227 D
C
L+ Fe3CⅠ
F
Acm
A+Fe3CⅡ+Ld
Fe3CⅠ+Ld
A+Fe3CⅠ
A1 727 (Ld)
K
(Ld’)
F+P
P+ Fe3CⅡ
P+ Fe3CⅡ+Ld’
Fe3CⅠ+Ld’
0
0.77
2.11
4.3
6.69
碳的质量分数 WC(%)
正速快后织强比操火度,得比度退作的到较、火简比故的细硬钢单冷退正密 度 高 ,却火组火,,①化到②作③织对晶调对为对,于粒整于最于消低、硬力终高除、均度学热碳网中匀、性处的状碳组改能理过组合织善要共织金、切求析,结提削不钢为构高加高,球钢力工的正化,学性普火退正性能通的火火能的结主和的,作构要淬主另用零目火要外件的做目还,是准的可正改备是以火善细起可组 成本低
⑵、用途: 主要用于亚共析钢成分的各种碳素钢和合金钢的铸、锻 件以及热扎型材,有时也用于焊接结构,一般作为不 重要的工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热 处理。
亚共析钢的金相图
ωc<0.77%的碳钢
⑶、目的: 在完全退火过程中,钢的组织全部转换为奥氏体,在 冷却过程中,奥氏体转变为细小而均匀的平衡组织(铁 素体+珠光体) ,从而达到降低硬度、细化晶粒、充分 消除内应力的目的。
相关文档
最新文档