鋼的正火和退火之間的聯(lián)系與區(qū)別有哪些呢?
什么是正火?
正火是—種改善鋼材韌性的熱處理。將鋼構(gòu)件加熱到Ac3溫度以上30?50℃后,保溫一段時(shí)間出爐空冷。主要特點(diǎn)是冷卻速度快于退火而低于淬火,正火時(shí)可在稍快的冷卻中使鋼材的結(jié)晶晶粒細(xì)化,不但可得到滿意的強(qiáng)度,而且可以明顯提高韌性(AKV值),降低構(gòu)件的開裂傾向。—些低合金熱軋鋼板、低合金鋼鍛件與鑄造件經(jīng)正火處理后,材料的綜合力學(xué)性能可以大大改善,而且也改善了切削性能. 正火有以下目的和用途: ① 對(duì)亞共析鋼,正火用以消除鑄、鍛、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織,軋材中的帶狀組織;細(xì)化晶粒;并可作為淬火前的預(yù)先熱處理。 ② 對(duì)過共析鋼,正火可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體,并使珠光體細(xì)化,不但改善機(jī)械性能,而且有利于以后的球化退火。 ③ 對(duì)低碳深沖薄鋼板,正火可以消除晶界的游離滲碳體,以改善其深沖性能。 ④ 對(duì)低碳鋼和低碳低合金鋼,采用正火,可得到較多的細(xì)片狀珠光體組織,使硬度增高到HB140-190,避免切削時(shí)的“粘刀”現(xiàn)象,改善切削加工性。對(duì)中碳鋼,在既可用正火又可用退火的場合下,用正火更為經(jīng)濟(jì)和方便。 ⑤ 對(duì)普通中碳結(jié)構(gòu)鋼,在力學(xué)性能要求不高的場合下,可用正火代替淬火加高溫回火,不僅操作簡便,而且使鋼材的組織和尺寸穩(wěn)定。 ⑥ 高溫正火(Ac3以上150~200℃)由于高溫下擴(kuò)散速度較高,可以減少鑄件和鍛件的成分偏析。高溫正火后的粗大晶粒可通過隨后第二次較低溫度的正火予以細(xì)化。 ⑦ 對(duì)某些用于汽輪機(jī)和鍋爐的低、中碳合金鋼,常采用正火以獲得貝氏體組織,再經(jīng)高溫回火,用于400~550℃時(shí)具有良好的抗蠕變能力。 ⑧ 除鋼件和鋼材以外,正火還廣泛用于球墨鑄鐵熱處理,使其獲得珠光體基體,提高球墨鑄鐵的強(qiáng)度。 由于正火的特點(diǎn)是空氣冷卻,因而環(huán)境氣溫、堆放方式、氣流及工件尺寸對(duì)正火后的組織和性能均有影響。 正火組織還可作為合金鋼的一種分類方法。通常根據(jù)直徑為25毫米的試樣加熱到900℃后,空冷得到的組織,將合金鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼和奧氏體鋼。 什么是退火? 退火是將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時(shí)間,然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。退火熱處理分為完全退火,不完全退火和去應(yīng)力退火。退火材料的力學(xué)性能可以用拉伸試驗(yàn)來檢測(cè),也可以用硬度試驗(yàn)來檢測(cè)。許多鋼材都是以退火熱處理狀態(tài)供貨的,鋼材硬度檢測(cè)可以采用洛氏硬度計(jì),測(cè)試HRB硬度,對(duì)于較薄的鋼板、鋼帶以及薄壁鋼管,可以采用表面洛氏硬度計(jì),檢測(cè)HRT硬度。 退火的目的在于: ① 改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應(yīng)力,防止工件變形、開裂。 ② 軟化工件以便進(jìn)行切削加工。 ③ 細(xì)化晶粒,改善組織以提高工件的機(jī)械性能。 ④ 為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準(zhǔn)備。 常用的退火工藝有: ① 完全退火。用以細(xì)化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學(xué)性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時(shí)間,然后隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉(zhuǎn)變,即可使鋼的組織變細(xì)。 ② 球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫后緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙睿瑥亩档土擞捕取?/span> ③ 等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結(jié)構(gòu)鋼的高硬度,以進(jìn)行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩(wěn)定的溫度,保溫適當(dāng)時(shí)間,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w或索氏體,硬度即可降低。 ④ 再結(jié)晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現(xiàn)象(硬度升高、塑性下降)。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50~150℃ ,只有這樣才能消除加工硬化效應(yīng)使金屬軟化。 ⑤ 石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右,保溫一定時(shí)間后適當(dāng)冷卻,使?jié)B碳體分解形成團(tuán)絮狀石墨。 ⑥ 擴(kuò)散退火。用以使合金鑄件化學(xué)成分均勻化,提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,并長時(shí)間保溫,待合金中各種元素?cái)U(kuò)散趨于均勻分布后緩冷。 ⑦ 去應(yīng)力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于鋼鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100~200℃,保溫后在空氣中冷卻,即可消除內(nèi)應(yīng)力。
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