鋼的退火:退火是將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC1以上或以下溫度,保溫一定時(shí)間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火種類(lèi):根據(jù)加熱溫度可以分為在臨界溫度AC1以上或以下的退火,前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均勻化退火,后者包括再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火,根據(jù)冷卻方式可以分為等溫退火和連續(xù)冷卻退火。1、 完全退火:完全退火是將鋼加熱至AC3以上20-30℃,保溫足夠長(zhǎng)時(shí)間,使組織完全奧氏體化后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。其主要應(yīng)用于亞共析鋼,其目的是細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化、提高塑韌性、均勻鋼的化學(xué)成分和組織、改善鋼的切削加工性能,消除中碳結(jié)構(gòu)鋼中的魏氏組織、帶狀組織等缺陷。2、 不完全退火:不完全退火是將鋼加熱至AC1- AC3(亞共析鋼)或AC1-ACcm(過(guò)共析鋼)之間,保溫一定時(shí)間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。對(duì)于亞共析鋼,如果鋼的原始組織分布合適,則可采用不完全退火代替完全退火達(dá)到消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度的目的。對(duì)于過(guò)共析鋼,不完全退火主要是為了獲得球狀珠光體組織,以消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度,改善切削加工性能。3、 球化退火:球化退火是使鋼中碳化物球化,獲得粒狀珠光體的熱處理工藝。主要用于共析鋼、過(guò)共析鋼和合金工具鋼。其目的是降低硬度、改善切削加工性能,均勻組織、為淬火做組織準(zhǔn)備。4、 均勻化退火:又稱(chēng)擴(kuò)散退火,它是將鋼錠、鑄件或鍛軋坯加熱至略低于固相線(xiàn)的溫度下長(zhǎng)時(shí)間保溫,然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過(guò)程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析,使成分和組織均勻化。5、 再結(jié)晶退火:將冷變形后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上保持適當(dāng)時(shí)間,然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其目的是使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒,同時(shí)消除加工硬化和殘留內(nèi)應(yīng)力,使鋼的組織和性能恢復(fù)到冷變形前的狀態(tài)。6、 去應(yīng)力退火:在冷變形金屬加熱到再結(jié)晶溫度以下某一溫度,保溫一段時(shí)間然后緩慢冷卻至室溫的熱處理工藝。其主要目的是消除鑄件、鍛軋件、焊接件及機(jī)械加工工件中的殘留內(nèi)應(yīng)力(主要是第一類(lèi)內(nèi)應(yīng)力),以提高尺寸穩(wěn)定性,減小工件變形和開(kāi)裂的傾向。
二、何謂鋼的正火?目的如何?有何應(yīng)用?
鋼的正火:正火是將鋼加熱到AC3或Accm以上適當(dāng)溫度,保溫適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行完全奧氏體化以后,以較快速度(空冷、風(fēng)冷或噴霧)冷卻,得到珠光體類(lèi)組織的熱處理工藝。正火過(guò)程的實(shí)質(zhì)是完全奧氏體化加偽共析轉(zhuǎn)變。目的:細(xì)化晶粒、均勻成分和組織、消除內(nèi)應(yīng)力、調(diào)整硬度、消除魏氏組織、帶狀組織、網(wǎng)狀碳化物等缺陷,為最終熱處理提供合適的組織狀態(tài)。2、 消除中碳鋼的熱加工缺陷(魏氏組織、帶狀組織、粗大晶粒)。3、 消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀碳化物,便于球化退火,為淬火做好組織準(zhǔn)備。4、 作為最終熱處理,提高普通結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能。
三、在生產(chǎn)中為了提高亞共析鋼的強(qiáng)度,常用的方法是提高亞共析鋼中珠光體的含量,問(wèn)應(yīng)該采用什么熱處理工藝?
原因:亞共析鋼過(guò)冷奧氏體在冷卻過(guò)程中會(huì)析出先共析鐵素體,冷卻速度越慢,先共析鐵素體的含量越多,從而導(dǎo)致珠光體的含量變少,降低亞共析鋼的硬度和強(qiáng)度。而正火工藝的實(shí)質(zhì)就是完全奧氏體化加上偽共析轉(zhuǎn)變,可以通過(guò)增大冷卻速度降低先共析鐵素體的含量,使亞共析成分的鋼轉(zhuǎn)變成共析組織,即增加了珠光體的含量,從而可以提高亞共析鋼的強(qiáng)度和硬度。四、淬火的目的是什么?淬火方法有幾種?比較幾種淬火方法的優(yōu)缺點(diǎn)?
淬火的目的:獲得盡量多的馬氏體,可以顯著提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性,與各種回火工藝相配合可以使鋼在具有高強(qiáng)度高硬度的同時(shí)具有良好的塑韌性。將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC3或AC1以上一定溫度,保溫適當(dāng)時(shí)間后以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻得到馬氏體(或下貝氏體)的熱處理工藝叫做淬火。淬火方法:按冷卻方式可以分為:單液淬火法、雙液淬火法、分級(jí)淬火法、等溫淬火法
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| | 3、不容易選擇冷卻能力和冷卻特性較合適的冷卻介質(zhì) |
| 1、 降低組織應(yīng)力,減小工件變形、開(kāi)裂的傾向 | 操作不容易控制,需要求豐富的經(jīng)驗(yàn)和熟練的技術(shù) |
| 1、降低熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,減小工件變形、開(kāi)裂的傾向 | |
| 1、 降低熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,顯著減小工件變形、開(kāi)裂傾向2、 適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸要求精密的工件 | |
五、試述亞共析鋼和過(guò)共析鋼淬火加熱溫度的選擇原則。為什么過(guò)共析鋼淬火加熱溫度不能超過(guò)Accm線(xiàn)?
淬火加熱溫度選擇原則:以得到均勻細(xì)小的奧氏體晶粒為原則,以便獲得細(xì)小的馬氏體組織。亞共析鋼通常加熱至AC3以上30-50℃,過(guò)共析鋼加熱至AC1以上30-50℃.1、過(guò)共析鋼的淬火加熱溫度超過(guò)Accm線(xiàn),碳化物全部溶入奧氏體中,使奧氏體的含碳量增加,降低鋼的Ms和Mf點(diǎn),淬火后殘留奧氏體量增多,會(huì)降低鋼的硬度和耐磨性2、過(guò)共析鋼淬火溫度過(guò)高,奧氏體晶粒粗化、含碳量又高,淬火后易得到有顯微裂紋的粗針狀馬氏體,降低鋼的塑韌性3、高溫淬火時(shí)淬火熱應(yīng)力大,氧化脫碳嚴(yán)重,也增大鋼件變形和開(kāi)裂的傾向。 六、何謂鋼的淬透性、淬硬性?影響鋼的淬透性、淬硬性及淬透層深度的因素?
淬透性:鋼的淬透性是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力,它反映過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性,與鋼的臨界冷卻速度有關(guān)。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布來(lái)表示。淬硬性:鋼的淬硬性是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)硬化的能力,主要取決于馬氏體中的含碳量,用淬火馬氏體可能達(dá)到的最高硬度來(lái)表示。淬透層深度:淬透層深度是指鋼在具體條件下淬火時(shí)測(cè)定的半馬氏體區(qū)至工件表面的深度。它與鋼的淬透性、工件形狀尺寸、淬火介質(zhì)的冷卻能力有關(guān)。
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