常用钢的热处理工艺
钢的热处理工艺方式
钢的热处理工艺方式
钢的热处理工艺方式有多种,通常根据钢材的用途和要求来选择合适的热处理工艺。
以下是几种常见的钢的热处理工艺方式:
1. 淬火(Quenching):将高温加热后的钢材迅速冷却,使其组织转变为马氏体或贝氏体,从而增加钢材的硬度和强度。
2. 回火(Tempering):在淬火后,将钢材重新加热至一定温度,然后冷却至室温,通过调整回火温度和时间,可以使钢材的硬度和强度适度下降,同时还能提高钢材的韧性。
3. 规定化处理(Normalizing):将高温加热后的钢材在空气中冷却,使其组织均匀化,消除内部应力,提高钢材的韧性和延展性。
4. 淬火与回火组合(Quenching and Tempering):首先进行淬火使钢材达到一定的硬度和强度,然后进行回火处理以提高钢材的韧性,同时保持较高的强度。
5. 固溶处理(Solution Treatment):将钢材加热至足够高的温度后快速冷却,使固溶体内的溶质均匀溶解,从而改善钢材的塑性和加工性能。
6. 淬火回火组合与固溶处理相结合:根据具体需求,可以将淬火回火组合和固溶处理相结合,以综合提高钢材的硬度、韧性和耐蚀性等性能。
上述的热处理工艺方式只是钢材热处理中的一部分,不同钢材和具体要求还可以采用其他的热处理工艺方式,如时效处理、退火处理等。
热处理的选择和控制对于钢材的性能和质量有着重要的影响,需要根据具体情况进行调整和优化。
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理
钢材常用的热处理方法及常见零件的热处理工艺一、钢材常用的热处理方法1、正火钢的正火就是将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后在空气中进行冷却。
正火的目的是为了材料的组织均匀,增加强度与靭性,消除粗切削加工后的加工硬化现象,改善切削加工性能,并为其后的淬火做细化晶粒的组织准备。
2、淬火钢的淬火就是将钢加热到临界温度以上,保持一定时间,然后在适当的淬火介质中进行冷却,以获得较好的组织结构和性能。
钢经过淬火后,其硬度和强度均显著提高。
钢的加热情况可以其灼热的颜色来判定。
钢加热温度的选择见表1。
钢经过淬火,虽然会提高其硬度和强度,但由于淬火会产生内应力使钢变脆,所以淬火后必须进行回火。
3、回火钢的回火就是将钢件淬火后再加热到适当温度,并保温一定时间,然后在空气中或在水、油等介质中冷却到室温。
回火的目的是为了消除淬火时产生的内应力,减少脆性,提高钢的塑性和韧性,改善加工性能。
钢的回火分为高温回火、中温回火和低温回火3种。
碳素工具钢的回火温度见表2。
表2碳素工具钢的回火温度4、退火钢的退火就是将钢加热到临界温度以上,保温适当时间,然后在炉中缓缓冷却。
退火的目的是为了消除内应力和组织不均匀及晶粒粗大等现象,降低硬度,消除坯件的冷硬现象,提岛切削加工性能。
碳钢的退火规范见表3。
表3碳钢的退火规范注:临界温度是指在该温度下,钢的组织发生了变化。
二、几种常见零件的热处理1、齿轮机床齿轮的热处理见表3。
2、蜗轮蜗轮的热处理见表43、丝杠丝杠广泛应用于机床和各种机械的传动机构中。
丝杠传动能保证直线移动有较高的精确性和均匀性。
为此,丝杠必须具有一定的强度及较高的耐磨性和精度保持性。
丝杠的材料必须具有足够的机械性能和良好的切削加工性。
经过热处理后,应具有较高的硬度和最小的变形。
为了避免弯曲变形,丝杠的热处理通常都在井式炉中进行。
丝杠如果变形,必须进行校直(并且,最好是热校直)。
但是经过校直的丝杠,必须进行彻底的消除内应力的处理。
常用钢材热处理方法及目的
常用钢材热处理方法及目的常用钢材热处理方法一.淬火将钢制零件加热到临界温度以上40~60℃,保持一定时间并快速冷却的热处理方法称为淬火。
常用的快速冷却介质为油、水和盐水溶液。
淬火加热温度及冷却介质热处理规范见表淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达hrc60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力,使钢件变脆,因此,要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理,在机械制造过程中应用比较普遍,它常用的方法有:1.单液淬火:将钢件加热至淬火温度,并在一种冷却剂中冷却一段时间。
这种热处理方法称为单液淬火。
适用于形状简单、技术要求低的碳钢或合金钢,以及工件直径或厚度大于5~8mm的碳钢,用盐水或水冷却;油冷却用于合金钢。
在单液淬火中,水冷容易变形和开裂;油冷却容易产生硬度不足或不均匀。
2.双液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温后,先在水中快速冷却至300~400℃,在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。
形状复杂的钢件,常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大,不易掌握。
3.火焰表面淬火:将乙炔和氧气的混合燃烧火焰喷在工件表面,加热至淬火温度,然后立即向工件表面喷水。
这种处理方法称为火焰表面淬火。
适用于单件生产,要求高表面或局部表面硬度和耐磨钢件。
缺点是操作困难。
4.表面感应淬火:将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场,钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法,称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
根据电流频率的不同,表面感应淬火可分为高频淬火、中频淬火和工频淬火。
高频淬火电流频率为100~150kHz,硬化层深度为1~3mm。
适用于齿轮、花键轴、活塞等小零件的淬火;中频淬火电流频率为500~10000Hz,硬化层深度为3~10mm。
钢的热处理工艺
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正火工艺较简单、经济,主要应用于以下方面:
(1)改善低碳钢的切削加工性能 碳量〈0.25 %的低碳钢及低合金钢,退火后硬度过低,正火处理 可提高硬度,改善切削加工性能。 (2)消除中碳钢热加工缺陷 中碳结构钢铸、锻、轧及焊件,热加工后易出现魏氏组织、晶粒 粗大等过热缺陷和带状组织,正火可消除,达到细化晶粒、均匀组织、 消除内应力的目的。 (3)消除过共析钢网状碳化物
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(1)热应力及其变化规律
工件在加热和冷却时,由于不同部位的温度差异,导致热胀冷缩的不 一致而产生的内应力称为热应力。 以圆柱 工件为例分 析热应力的 变化规律 到了冷却后期,表层温度的 降低和体积的收缩已经终止,而 心部体积继续收缩,由于心部受 到表层的牵制,应力逐渐转变为 拉应力,而表层则受到压应力。 当整个试样冷至室温时,内外温 差消失,冷却后期的应力状态被 保留下来成为残余应力。 因此,工件淬火冷至室温时, 由于热应力引起的残余应力 表层
炉冷至略低于 Ar1的温度等温处理。如此多次反复加热和冷却,最后冷 至室温,以获得球化效果最好的粒状珠光体组织。
一次球化退火 等温球化退火
往复球化退火
8
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
9
(4)扩散退火
扩散退火 又称 均匀化退火 ,是将铸锭、铸件加热至 Ac3 或 Accm 以上 150 ~ 300℃,保温 10 - 15h ,然后随炉缓慢 冷却的热处理工艺。
温度)所需要的时间,而且取决于组织转变所需要的时间。完全退火 保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装 炉量以及装炉方式等因素有关。 退火后的冷却速度应缓慢,以保证奥氏体在Ar1温度以下不大的 过冷条件下进行珠光体转变,避免硬度过高。碳钢< 200℃/h ,低合 金钢<100℃/h,高合金钢<50℃/h。出炉温度在600℃以下。 将奥氏体化后的钢很快降至稍低于 Ar1 温度等温,使奥氏体转变 为珠光体,在空冷至室温,称为等温退火。 等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢等,可以显著缩 短退火时间;但不适合大截面工件和大批量炉料。
20号钢的热处理工艺
20号钢的热处理工艺
20号钢是一种常用的结构钢,具有较高的强度和韧性,广泛应用于建筑、机械制造等领域。
为了提高20号钢的性能,需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却的方式改变钢材的组织结构和性能。
对于20号钢,常用的热处理工艺有正火、淬火和回火。
正火是将20号钢加热到800-900℃,保温一段时间后冷却至室温。
这种热处理工艺可以使钢材的硬度和强度提高,但韧性会降低。
淬火是将20号钢加热到800-900℃,保温一段时间后迅速冷却至室温。
这种热处理工艺可以使钢材的硬度和强度大幅提高,但韧性会降低。
因此,淬火后的20号钢通常需要进行回火处理。
回火是将淬火后的20号钢加热到400-700℃,保温一段时间后冷却至室温。
这种热处理工艺可以使钢材的韧性得到恢复,同时保持一定的硬度和强度。
需要注意的是,热处理工艺的具体参数需要根据20号钢的具体成分和要求来确定,以达到最佳的性能表现。
20号钢的热处理工艺是一项重要的工艺,可以显著提高钢材的性能,为各个领域的应用提供更好的材料基础。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度,然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度,然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度,然后在等温时间内,使钢材的温度均匀,从而使钢材的组织变得均匀,于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度,然后快速冷却。
正火一般分为低温正火,中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高,但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高,但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度,然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材,水淬适用于要求较高的钢材,气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高,但是韧性降低,此时需要回火来消除内部应力,提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间,然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺,用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是,只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大,但是对钢材硬度的提高不大。
总之,钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法,常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
钢的热处理工艺技术
钢的热处理工艺技术钢的热处理工艺技术是一种通过改变钢材的组织结构和性能来达到预期目标的方法。
不同的热处理工艺可以改善钢材的硬度、韧性、强度、耐磨性等性能,从而满足不同用途的要求。
以下是一些常见的钢的热处理工艺技术。
1. 退火:退火是将钢材加热到一定温度,然后缓慢冷却到室温。
退火能改善钢材的塑性和韧性,减少内部应力,使其易于加工和变形。
2. 淬火:淬火是将钢材加热到临界温度以上,然后迅速冷却到室温。
淬火能提高钢材的硬度和强度,但会降低其韧性。
常见的淬火方法包括水淬、油淬和气体淬火等。
3. 回火:回火是将已经淬火的钢材重新加热到一定温度,然后通过不同的冷却速率进行冷却。
回火能减少淬火时产生的脆性,提高钢材的韧性和抗疲劳性能。
4. 正火:正火是将钢材加热到过冷状态下的温度,然后冷却到室温。
正火能改善钢材的强度和韧性,减少内部应力。
5. 淬火和回火:淬火和回火是一种常用的复合热处理工艺。
先将钢材淬火,然后进行回火,能够在保持一定硬度的同时提高韧性。
6. 软化退火:软化退火是用于消除冷加工或焊接后的钢材内部应力和硬度的一种热处理方法。
通过加热到一定温度,然后进行适当速率的冷却,使钢材恢复到一定的韧性和塑性。
7. 预应力退火:预应力退火是一种用于提高钢材的强度和韧性的热处理方法。
通过在加热阶段施加机械应力,然后进行退火处理,能够在保持较高强度的同时提高韧性和耐疲劳性能。
以上是一些常见的钢的热处理工艺技术,每种方法在实践中都有其适用范围和特定工艺参数。
合理选择和控制热处理工艺,能够使钢材达到所需的性能要求,并满足具体工程应用的需要。
钢的热处理工艺技术是钢材加工和制造过程中非常重要的环节,它能够改善钢材的性能,增加其应用价值。
随着现代工业的发展,钢材的应用领域越来越广泛,对于不同类型的钢材,需要采用适当的热处理工艺来实现所需的性能要求。
首先,退火是最常见的钢材热处理工艺之一。
退火过程中钢材被加热到一定温度,然后缓慢冷却到室温。
钢的常用热处理方法及应用
7.中速、重载 齿
8.高速、轻载或高速、中载,有冲源自的小齿 轮轮9.高速、中载,无猛烈冲击,如机床主轴箱 齿轮
10.高速、中载、有冲击、外形复杂的重要 齿轮,如汽车变速箱齿轮(20CrMnTi淬透性 较高,过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层 均匀,渗碳后直接淬火变形较小,正火后切 削加工性良好,低温冲击韧性也较好)
表面硬度要求高、变形小的齿 轮。 (2)20Cr:渗碳、淬火、低温 回火56~62HRC,用于高速、
40Cr、40MnB、(40MnVB):高频淬火,50~55HRC
压力中等、并有冲击的齿轮。 (3)40Cr:调质,
220~250HB,用于圆周速度
20Cr、20MnVB:渗碳,淬火,低温回火或渗碳后高频淬火, 不大,中等单位压力的齿轮;
低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳载荷可
轴
忽略的主轴;或在滚动轴承中工作,轻载,υ <1m/s的次要花键轴
类 6.在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等载荷转 45:正火或调质,228~255HB;轴颈或装配部位表面淬 速稍高pυ≤150N·m/(cm2·s),精度要求较高, 火,45~50HRC 冲击,疲劳载荷不大
14.载荷不高的大齿轮,如大型龙门刨齿轮 15.低速、载荷不大、精密传动齿轮 齿 16.精密传动、有一定耐磨性的大齿轮 轮 17.要求抗腐蚀性的计量泵齿轮 18.要求高耐磨性的鼓风机齿轮
19.要求耐磨、保持间隙精度的25L油泵齿轮
20.拖拉机后桥齿轮(小模数)、内燃机车变速 箱齿轮 ( m = 6~8)
0.02~3.0mm,硬度高,在共渗层为0.02~0.04mm时 切削性能和使用寿命适用于要求硬度高、耐磨的中、小型及薄片的零件和
具有66~70HRC
刀具等
钢的热处理工艺
钢的热处理工艺钢的热处理工艺,是指通过加热、保温和冷却等工艺步骤,改变钢材的结构和性能。
热处理工艺可以使钢材具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性,提高其使用性能。
常见的钢的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是钢材的一种常见热处理工艺。
通过加热钢材至适当温度后,进行保温一段时间,然后缓慢冷却至室温。
退火可以消除钢材的内应力,改善钢材的塑性和韧性,减少脆性,同时提高钢的延展性和可加工性。
正火是指将钢材加热至高于临界温度后,进行保温一段时间,然后将钢材风冷或水冷至室温。
正火可以提高钢材的强度和硬度,改善其耐磨性能。
正火过程中的冷却速度较缓慢,使得钢材晶粒长大,同时降低了内应力。
淬火是将加热至临界温度的钢材迅速冷却,使其组织转变为马氏体。
马氏体是一种具有高强度和硬度的组织。
淬火工艺中的冷却速度非常快,可以制造出高强度的硬质钢。
回火是将淬火后的钢材加热至一定温度,并保持一定时间后,再进行冷却。
回火工艺可以降低淬火后钢材的脆性,提高其韧性,增加塑性和抗热应力能力。
回火也可用于调整钢材的硬度和强度。
除了上述常见的热处理工艺外,还有调质、表面硬化、固溶处理等多种热处理方法可用于钢材加工。
总之,钢的热处理工艺通过改变钢材的结构和性能,使其具备更好的力学性能和耐磨性能。
热处理工艺的选择需要根据钢材的成分、用途和要求来确定,以确保最佳的性能结果。
钢材在现代工业中被广泛应用,其性能可以通过热处理工艺得到显著提升。
这些热处理工艺能够改变钢材的组织结构,并调整其力学性能和物理性能。
一种常见的钢材热处理工艺是退火。
退火是将钢材加热至高温,然后经过保温一段时间,最后缓慢冷却至室温。
退火过程中,钢材的晶粒会得到细化,内应力被消除,从而提高了材料的塑性和韧性。
退火也可以减少脆性,并改善加工性能和可塑性。
另一种常见的热处理工艺是正火。
正火是将钢材加热至高于临界温度,然后经过保温一段时间,最后通过风冷或水冷来快速冷却。
正火可以增加钢材的强度和硬度,改善其耐磨性能。
钢的热处理工艺
二、回火的分类和应用
根据回火温度和对淬火钢力学性能的要求,一般 将回火分为三类 :
定义:是将钢加热到略低于固相线的温度,长时间 保温(10~20 h),以消除成分偏析的热处理工 艺。
加热温度;略低于固相线温度。 亚共析钢:T=Ac3 + (150℃~300℃) 过共析钢:T=Accm+(150℃~300℃) 目的:为了消除晶内偏析,使成分均匀化 实质:使合金元素的原子充分扩散。 适用于:合金钢铸件和铸锭。 后续处理:保温10~20小时退火后晶粒较粗大,一
热处理分类
普通热处理:退火、正火、 淬火与回火
表面热处理:表面淬火 化学热处理
形变热处理:控制轧制
§10-1 钢的退火与正火
一、钢的退火
钢的退火:将(组织偏离平衡状态的)钢加热到Ac1 以上或以下温度,保温一定的时间,然后缓慢冷却 (一般为炉冷至550℃后空冷),以获得接近平衡状态 组织的热处理工艺。
4、 淬火冷却介质
理想冷却速度: 1)在Ac1~650℃之
间慢冷,以↓热应力 2)在650℃~400 ℃
之间快冷,以避开“鼻 尖;防发生非M相变 3)在400 ℃以下慢冷 ,以↓组织应力。
图5 理想冷却速度
常用淬火介质介绍
1.自来水(30℃以下)
冷却特性:在650-400 ℃冷却能力较小、在Ms附近点 冷速极快,淬硬能力较强。
淬透性与淬透层 深度关系:
35钢正火热处理工艺
35钢正火热处理工艺35钢是一种常用的工程用钢材,其主要成分为碳、锰、硅等元素。
正火热处理工艺是对35钢进行强化处理的一种方法。
本文将介绍35钢正火热处理工艺的基本原理、工艺流程和处理效果等方面的内容。
一、35钢正火热处理工艺的基本原理正火热处理是通过将35钢加热到临界温度,保持一段时间后迅速冷却,使其组织发生相变,从而改变其力学性能和组织结构。
在正火热处理过程中,35钢会经历奥氏体化和贝氏体形成的阶段,最终得到较为均匀的马氏体组织。
这种组织具有高硬度、高强度和良好的韧性,能够满足工程上对35钢的性能要求。
1. 材料准备:选择符合要求的35钢材料,并进行表面清洁处理,以去除杂质和氧化物。
2. 加热处理:将35钢材料放入加热炉中,加热到临界温度,保持一定时间,使其完全奥氏体化。
3. 冷却处理:迅速将加热后的35钢材料从加热炉中取出,进行快速冷却。
常用的冷却方法有水淬火、油淬火和气体淬火等。
4. 回火处理:为了提高35钢的韧性和减少内应力,还可以对淬火后的材料进行回火处理。
回火温度一般低于临界温度,具体温度根据要求进行调整。
三、35钢正火热处理的效果正火热处理可以显著改善35钢的力学性能和组织结构。
经过正火处理后,35钢的硬度和强度明显提高,同时仍保持一定的韧性。
这种处理方法可以使35钢具有良好的耐磨性、抗冲击性和抗拉伸性能,适用于各种工程场合。
四、35钢正火热处理工艺的应用范围35钢正火热处理工艺广泛应用于制造领域,特别是在需要强度高、韧性好的零部件和构件上。
比如机械制造、汽车制造、船舶制造、航空航天等行业,都需要使用35钢材料并进行正火热处理,以满足产品的使用要求。
五、35钢正火热处理工艺的注意事项1. 加热温度和保温时间需要根据具体材料和要求进行调整,以保证正火处理效果。
2. 快速冷却过程中应注意控制冷却介质的温度和速度,避免产生过快或过慢的冷却速率。
3. 回火处理的温度和时间也需要根据要求进行调整,以平衡强度和韧性的关系。
热处理讲稿-钢的常规热处理
3. 回火工艺选择和计算
a. 回火温度选择原则 在生产中按照回火硬度来选择回火温度,各种钢的
回火温度与硬度的关系曲线可从手册中查到,淬火温 度高的、工件尺寸小的,通常采用回火温度范围的上 限温度,反之则选下限温度。
b. 回火时间的选择原则 保证工件透烧和组织转变充分,内应力得到消除。
回火时间th可用下式定量计算: 回火温度保持时间 th =
﹣11Cr+ 100V + 60Mo + 60W + 60Si + 700P+3 (硫效应)
Ms (℃) =
39﹣423C﹣30.4Mn﹣17.7Ni﹣12.1Cr﹣7.5Mo﹣3 .7W
五、 回火工艺
定义 回火是将淬硬后的工件加热到Ac1以下的某一温度,保温
一段时间后,再冷却到室温的热处理工艺。
级淬火 e 贝氏体等温淬
火
4. 马氏体分级淬火
a . 图中c、d曲线。工件在盐浴或碱浴的分级温 度(接近Ms点)中保持一定时间,再出炉空冷。
b. 由于在靠近Ms点温度停留,使工件截面均匀 冷却后再空冷,使相变应力和热应力大大降低,有 效地减少变形和开裂的倾向。
5. 贝氏体等温淬火 a. 在260-400℃等温,获得下贝氏体组织的淬火,
二、退火工艺
定义 退火是将工件加热到适当温度,保温一段时间后再进行缓慢冷却的热处理
工艺。 类型
完全退火— 亚共析钢铸、轧、锻和焊接件, Ac3+30~70℃ 球化退火— 适应共析和过共析钢 ,Ac1+20~30℃ 去应力退火— 消除内应力,﹤Ac3 再结晶退火— 亦形变过程中的中间退火,再结晶温度以上150 ~200℃。 均匀化退火— 亦扩散退火,熔点以下100~200℃ ( 还有不完全退火、等温退火、预防白点退火等) 目的 ① 降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。 ② 减少或消除铸、锻、焊等引起的诸如偏析和晶粒粗大等组织缺陷,为尔 后的热处理作组织准备。 ③ 降低或消除工件的内应力,防止变形和开裂。
钢的热处理工艺
工艺参数
加热温度:一般碳钢和低合金钢600-700℃;温度太高,晶粒
粗化,温度太低,再结晶不充分。
保温时间: 1-3h。
冷却速度:随炉冷至500℃,出炉空冷。
1. 退火分类与常用工艺
去应力退火
冷变形后的金属在低于再结晶温度加热,以去除由于形
变加工、锻造、焊接等所引起的应力,但仍保留冷作硬
2.3. 正火工艺
双(多)重正火:对工件进行两次或两次以上的正火。
AC3+(150-200)℃
AC3+(30-50)℃
温度/℃
Ac3
时间
工艺说明
@ 含有粗大组织或魏氏组织的锻件和铸件,如20Mn、
20CrMoV、15Cr等低合金钢铸件。
@ 第一次正火消除组大组织。
然 后 冷 至 A r1- ( 2 0 - 3 0 ) ℃ , 并 在 此 温 度 等 温 较 长 时 间 , 随 后 炉 冷 至
550℃后空冷的工艺。
温度/℃
AC1+(10-30)℃
.
Ac3
Ac1
Ar1-(20-30)℃ 550℃
随炉缓冷
时间
空冷
与普通球化退火相比,退火周期短,球化组织均匀,
适用于大件。
冷却速度:缓冷至500℃以下出
炉空冷, 大件、易畸变件冷至
200-300℃再出炉空冷 。
小结
01
退火得到接近平衡的组织, 是生产中常用的热处理方法,
退火种类繁多, 目的各不相同, 工艺差别较大; 大部分
退火工艺有3个基本特点, 一是加热温度在Ac1以上, 二
是慢冷, 三是得到珠光体型转变产物。
- 2 0 8 H B W , 球 化 级 别 2 - 3 级 。 加 工 路 线 : 备 料 - 锻 造 - 球化退火-车削
常用模具钢热处理工艺推荐
常用模具钢热处理工艺推荐一、热作钢1.2344热处理工艺:常用热作模具钢有:EX1、EX2、1.2343、1.2344、1.2367。
下面我们重点讲解1.2344热处理工艺。
1)1.2344材料经模具机加工后淬火前安排去应力处理:特别是对于大件内模料必须经过此工序。
每分钟升温3.5℃。
如右图2)1.2344钢真空高压气体淬火工艺:如下图所示表1:淬火温度:牌号 T Aust1 ℃T Aust2 ℃ EX1 1000 1010-1015 EX2 1000 1010-1015 1.2343 990 1010 1.2344 1010 1030 1.236710101030(TA 表示炉膛温度,TC 表示工件心部温度;TS 表示工件表面16mm 深处测得的温度) 2.1)预热:按照模具复杂程度和厚度情况,可选择进行2~3次预热,预热保温时间以模具心部到温或接近炉膛温度为准。
第1阶段预热:升温速度选择3.5℃/分;升温至Ta=650℃进行保温,当Ta-Tc ≤30℃时,可进入下一阶段;第2阶段预热:升温速度选择2.5℃/分;升温至Ta=850℃进行保温,当Ta-Tc ≤10℃时,可进入下一阶段; 2.2)加热阶段:升温速度可选择10-15℃/分; 升温至Ta= T Aust1进行保温,当Ta-Tc=10℃时,开始计算保温时间;T Aust1温度下保温时间的80%后,升温至T Aust2,保温剩余的20%时间。
(温度T Aust1,T Aust2见上表,为了避免发生晶粒粗大的危险,热处理温度最大不能超过上表中的T Aust2)。
保温时间国内一般采用工件有效厚度每2mm 保温1分钟计算。
但由于装炉量及炉子状况不预热1预热2同,因此,在加热阶段和冷却阶段采用K 型热电偶插入工件心部和表面下16MM 深处,直接检测工件真实温度,并据此来确定保温时间是较为客观可靠的。
2.3)淬火冷却阶段:淬火冷却气体N 2压力选择,可根据模具厚度和复杂程度选择,一般应≥9bar(即TS 的冷却速度最好应该≥50℃/分,Tc 应该≥28℃/分),冷却到TS=500℃时,可以适当的降低压力。
钢的热处理原理及工艺
钢的热处理原理及工艺钢热处理是指通过加热和冷却工艺来改变钢的组织结构和性能的方法。
钢的热处理可以使钢的硬度、强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能得到提高,从而满足不同工程需求。
下面将详细介绍钢的热处理原理及工艺。
1. 钢的热处理原理钢的热处理是基于钢的相变规律和固溶体的形成原理进行的。
钢的相变主要包括相变温度、相变点和相变组织的变化。
根据钢材的成分和热处理工艺的不同,钢的相变主要包括铁素体转变为奥氏体、奥氏体转变为马氏体、回火和淬火等。
2. 钢的热处理工艺(1)退火:退火是将钢加热到一定温度,然后缓慢冷却到室温的热处理方法。
退火可以消除钢内部的应力,恢复钢材的塑性和韧性,并改善钢的加工性能。
常见的退火工艺有全退火、球化退火和正火等。
(2)淬火:淬火是将钢加热到一定温度,然后迅速冷却的热处理方法。
淬火可以使钢的组织变为马氏体,从而提高钢的硬度和强度。
淬火的冷却介质可以选择水、油或空气等。
(3)回火:回火是将淬火后的钢再加热到一定温度,然后冷却的热处理方法。
回火可以消除淬火的残余应力,减轻和改变马氏体的形成,从而提高钢的韧性和耐脆性。
常见的回火温度通常在300-700之间。
(4)正火:正火是将钢加热到一定温度,然后在空气中冷却的热处理方法。
正火可以消除钢的残余应力,改善钢的韧性和塑性,并提高钢的强度。
正火的温度通常在700-900之间。
(5)调质:调质是将已经淬火或正火的钢加热到低于共析线或乳状奥氏体线的温度,然后冷却的热处理方法。
调质可以使钢的硬度和强度得到进一步提高,并保持一定的韧性和塑性。
(6)固溶处理:固溶处理是将含有合金元素的钢材加热到一定温度,使合金元素溶解在钢基体中,然后快速冷却的热处理方法。
固溶处理可以提高钢的硬度和强度,并改善钢的耐磨性和耐腐蚀性。
总之,钢的热处理通过控制钢材的加热和冷却过程,使钢的组织结构得到改善,从而达到提高钢的性能的目的。
钢的热处理工艺选择应根据钢材的组成、要求和使用条件等因素进行合理的确定。
钢的热处理基本工艺
钢的热处理基本工艺有:退火、正火、淬火和回火。
1.退火——加热到一定温度,经保温后随炉冷却。
2.正火——加热到一定温度,经保温后在空气中冷却。
3.淬火——加热到临界温度以上的某一温度,经保温后以快速冷却(即大于临界冷却速度)。
4.回火——将淬火后的工件重新加热到临界点以下的某一温度,经长时期保温后缓慢冷却。
可分为:⏹①低温回火(150~250℃)目的是消除和降低淬火钢的内应力及脆性,提高韧性,使零件具有较高的硬度(58~64HRC)。
⏹主要用于各种工、量、模具及滚动轴承等,如用T12钢制造的锯条、锉刀等,一般都采用淬火后低温回火。
⏹②中温回火(350~500℃)中温回火后工件的硬度有所降低,但可使钢获得较高的弹性极限和强度(35~45HRC)。
主要用于各种弹簧的热处理。
⏹③高温回火(500~650℃)通常将钢件淬火后加高温回火,称为调质处理。
经调质处理后的零件,既具有一定的强度、硬度,又具有一定的塑性和韧性,即综合力学性能较好(25~35HRC)。
主要用于轴、齿轮、连杆等重要结构零件。
如各类轴、齿轮、连杆等采用中碳钢制造,经淬火+高温回火后,即可达到使用性能的要求。
⏹一般随着回火温度的升高,钢的强度和硬度下降,而塑性韧性上升。
型(芯)砂——芯砂的性能要求比普通型砂的综合性能要高。
1)分型面的确定分型面是指上、下砂型的接触表面。
2)分型面确定的原则:⏹①分型面应选择在模样的最大截面处;⏹②应使铸件上的重要加工面朝下或处于垂直位置;⏹③应使铸件的全部或大部分在同一砂箱内,以减少错箱和提高铸件精度。
典型浇注系统一般包括:外浇口、直浇道、横浇道和内浇道等冒口:主要起补缩作用。
同时还兼有排气、浮渣及观察金属液体的流动情况等。
一般安放在壁厚顶部。
四、熔炼设备⏹铸铁——冲天炉;⏹铸钢——电弧炉;⏹有色金属——坩埚炉。
离心铸造是在离心力的作用下,所以组织致密,无缩孔、气孔、渣眼等缺陷,因此力学性能较好。
铸造空心旋转体铸件不需要型芯和浇注系统,铸件不需要冒口补缩,省工省料、生产率高、质量好、成本低。
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钢号热处理方法热处理工艺硬度(HB) 15正火900~940℃加热保温,出炉空冷≤143
15渗碳淬火900~950℃渗碳;780~800℃水淬;180
~200℃回火
143~163(心部)
15渗碳高频淬火900~950℃渗碳;高频加热到820~860℃
水淬;180~200℃回火
≤148(心部)
15氰化淬火830~850℃氰化,油淬;180~200℃回火143~163(心部) 35正火860~880℃加热,空冷≤187
35淬火840~860℃加热保温,水淬;380~420℃
回火
—
45正火840~860℃加热;空冷≤229
45调质840~860℃加热,保温,水淬;550~580
℃回火
220~250
45淬火840~860℃加热,保温,水淬;350~370
℃回火;260~280℃回火
—
45油中淬火830~850℃加热,保温;油淬;160~180
℃回火(用于截面实体厚度比较薄的形状
复杂的零件,如套环等)
—
45高频淬火高频加热至860~900℃,水淬;220~250
℃回火
—
45调质高频淬火高频加热至860~900℃,水淬;180~200
℃回火
—
50正火840~860℃加热;空冷207~241
50淬火820~840℃加热保温,油淬;180~220℃
回火
—
50调质820~840℃加热保温,水淬;600~620℃
回火
220~250
50调质高频淬火高频加热至840~860℃,水淬;160~180
℃回火
—
20Cr正火900~920℃加热;空冷143~173
20Cr渗碳淬火900~950℃渗碳;800~820℃油淬;180
~200℃回火
≥212
20Cr渗碳高频淬火900~950℃渗碳;高频加热到830~880℃
乳化液淬火;180~200℃回火
—
18CrMnTi正火900~950℃加热;空冷160~207
18CrMnTi渗碳淬火900~950℃渗碳;820~840℃油淬;180
~200℃回火
240~300(心部)
18CrMnTi渗碳高频淬火900~950℃渗碳;高频加热到830~880℃
乳化液淬火;180~200℃回火
—
40Cr正火870~900℃加热;空冷179~229
40Cr淬火830~850℃保温,油淬;350~370℃回
火;180~200℃回火
—
40Cr调质840~860℃保温,油淬;600~620℃回火220~250
40Cr调质高频淬火高频加热至860~880℃,乳化液淬火;
180~200℃回火
—
38CrMoA1A退火930~950℃保温炉冷≤229
38CrMoA1A调质930~950℃保温,油或热水淬;600~680
℃回火
350
38CrMoA1A氮化将调质或正火后的工件,加热至510~
5600℃氮化,随炉冷至100~150℃出炉
HV>1000
T8退火750~770℃保温后冷至650~680℃等温,
随炉冷
≤187
T8淬火760~780℃保温,水淬油冷;160~180℃
回火
—
T10退火750~770℃保温后冷至680~700℃等温,
随炉冷
≤197
T10淬火810~830℃保温后,水淬油冷;160~180
℃回火
—
T10调质810~830℃保温后,水淬油冷;600~640
℃回火
200~230
T12退火750~770℃保温后冷至680~700℃等温,
随炉冷
≤207
T12淬火810~830℃保温,水淬油冷;160~180℃
回火
—
T12调质810~830℃保温,水淬油冷;630~650℃
回火
200~230
9Mn2V退火770~790℃保温后随炉冷至350℃后空冷≤229
9Mn2V淬火780~810℃保温后油冷;180~200℃回
火;240~260℃回火
—
CrMn退火770~810℃保温后冷至700~730℃等温,
随炉冷
197~241
CrMn淬火
~200℃回火;320~360℃回火
—
CrMn冷处理将淬火后的工件冷到-80℃,硬度可增加
HRC1.5~2(冷处理应不迟于淬火后1小时
内进行)
—
CrWMn退火770~790℃保温后冷至680~700℃等温,
随炉冷
207~255
CrWMn淬火830~850℃保温油淬、硷淬或熔融硝盐
淬;140~160℃回火;170~200℃回火;
230~280℃回火
—
CrWMn冷处理冷却温度为-70℃,硬度可增加HRC0~
1(冷处理应在淬火后1小时内进行)
—
9SiCr退火790~810℃保温后冷至700~720℃等温、
炉冷
197~241
9SiCr淬火860~880℃保温后油淬、硷淬或熔融硝盐
淬;140~160℃回火;160~180℃回火;
180~200℃回火;200~220℃回火
—
9SiCr冷处理冷却温度为-70℃,硬度可增加HRC0~
1(冷处理应在淬火后1小时内进行)
—
W18Cr4V退火870~880℃保温后随炉冷207~255
W18Cr4V淬火1260~1310℃保温,分级淬火;570℃回
火二~三次
—
W18Cr4V冷处理冷却温度为-(70~80℃)(冷处理应在淬火
后2小时内进行)
—
65Mn退火810~830℃保温后随炉冷196~229
65Mn淬火790~820℃保温油淬;200~220℃回火;
370~400℃回火
—
60Si2MnA淬火860~880℃保温油淬;400~450℃回火;
440~460℃回火
—
50CrVA退火830~850℃保温后随炉冷≤225 50CrVA淬火840~860℃保温后油淬;370~420℃回火—
GCr15退火790~810℃保温后冷至710~720℃等温,
然后空冷
207~229
GCr15淬火840~860℃保温,油淬;180~200℃回
火;150~160℃回火
—
1Cr13调质℃回火;580~620℃回火;630~660℃回
火260~330;210~250;200~230
2Cr13调质1000~1050℃保温,油淬或水淬;580~
600℃回火;600~650℃回火
286~321;241~
286
3Cr13调质1000~1050℃保温后油淬或水淬;200~
300℃回火;550~570℃回火;600~620
℃回火
300~340;241~
302
1CRr18Ni9Ti淬火1100~1150℃保温后水淬137~190
硬度(HRC)
—
56~62(表面)
56~62
56~62
—
35~40
—
—
42~47;48~53
30~40
45~50
52~58
—
35~40
—
57~62
—
56~62
56~62
—
56~62
56~62
—
40~45;50~55
—
50~55
—
—
—
—
58~63
—
58~64
—
—
61~64
—
—
62~65;56~61
—
62~65;56~61
—
—
62~65;60~62;
55~60
—
—
62~65;61~63;60~62;58~62
—
—
63~66
—
—
55~60;42~48 45~50;42~47
—
45~50
—
58~62;61~65
——48—。