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退火爐熱處理工藝

2019-11-25

 

1、去應(yīng)力退火 為去除工件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)從在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火。去應(yīng)力退火一般在稍高于再結(jié)晶溫度下進(jìn)行,鋼鐵材料一般在550~650℃,熱模具鋼及高合金鋼可適當(dāng)升高到650~750℃,退火時(shí)間與退火溫度有關(guān)。 為了防止去應(yīng)力退火后冷卻時(shí)再發(fā)生殘余應(yīng)力,應(yīng)緩冷至500℃出爐空冷,大截面工件需緩冷到300℃以下出爐空冷。 

2、再結(jié)晶退火 經(jīng)冷塑性變形加工的工件加熱到再結(jié)晶溫度以上,保持適當(dāng)時(shí)間,通過(guò)再結(jié)晶使冷變形過(guò)程中產(chǎn)生的晶體學(xué)缺陷基本消失,重新形成均勻的等軸晶粒,以消除變形強(qiáng)化效應(yīng)和殘余應(yīng)力的退火。一般鋼材再結(jié)晶退火溫度在600~700℃,保溫1~3h空冷,對(duì)含質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.2%的普通碳鋼,在冷變形時(shí)臨界變形速度若達(dá)6%~15%范圍,則再結(jié)晶退火后易出現(xiàn)粗晶,因此應(yīng)避免在該范圍內(nèi)變形。

3、完全退火 將工件完全奧氏體化后緩慢冷卻,接近平衡組織的退火。完全退火奧氏體化溫度一般選為Ac3+(30~50)℃,對(duì)于某些高合金鋼,為使碳化物固溶應(yīng)適當(dāng)提高奧氏體化溫度。為了改善低碳鋼的切削性能,可采用900~100℃的晶粒粗化退火。為了消除亞共析鋼鍛件、鑄件、焊接件的粗大魏氏組織,需將奧氏體化溫度提高到1100~1200℃,隨后補(bǔ)充進(jìn)行常規(guī)完全退火。 

4、不完全退火 將工件部分奧氏體化后緩慢冷卻的退火。鍛件終鍛溫度不高且無(wú)需細(xì)化晶粒時(shí),可采用Ac1~Ac3之間部分奧氏體化的不完全退火。 

5、等溫退火 工件加熱到高于Ac3(或Ac1)的溫度,保持適當(dāng)時(shí)間后,較快的冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間的適當(dāng)溫度并等溫保持,使奧氏體珠光體組織后在空氣中冷卻的退火。等溫退火的奧氏體化溫度一般與完全退火相同,對(duì)于合金含量較高的大型鑄鍛件可適當(dāng)提高加熱溫度。等溫溫度越低,退火后的硬度越高。 等溫退火后的組織與硬度均勻性優(yōu)于完全退火,比較適合于與大型合金鋼鑄件。

6、球化退火為使工件中的碳化物球狀化而進(jìn)行的退火。球化退火主要用于ω(C)>0.6%的各種高碳工具鋼、模具鋼、軸承鋼。低中碳鋼為了改變冷變形工藝性,有時(shí)也進(jìn)行球化退火。球化退火的方式主要有以下幾種,可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。

(1)在稍低于Ar1溫度長(zhǎng)時(shí)間保溫。 

(2)在稍高于Ac1或稍低于Ar1溫度區(qū)間循環(huán)加熱和冷卻。

(3)加熱到高于Ac1溫度,然后以極慢的冷速(10~20℃/h)爐冷或在pp稍低于Ar1溫度保溫較長(zhǎng)時(shí)間再冷卻到室溫。 

(4)對(duì)過(guò)共析鋼,先進(jìn)行奧氏體化使碳化物充分分解(加熱溫度選擇在保證碳化物溶解的下限),隨后以加高速度冷卻以防止網(wǎng)狀碳化物析出,然后再按(1)或(2)的方式球化退火。 

(5)工件在一定溫度下變形,然后在低于Ac1溫度長(zhǎng)時(shí)間保溫進(jìn)行球化退火。

7、預(yù)防白點(diǎn)退火 為防止工件在熱變形加工后的冷卻過(guò)程中因氫呈氣態(tài)析出而形成發(fā)裂(白點(diǎn)),在變形加工完結(jié)后直接進(jìn)行的退火。退火的目的是使氫擴(kuò)散到工件之外。氫在α-Fe中的擴(kuò)散系數(shù)比在γ-Fe中大得多,而氫在α-Fe中的溶解度又比在γ-Fe低得多。為此對(duì)大鍛件可先從奧氏體狀態(tài)冷卻到等溫轉(zhuǎn)變圖的“鼻端”溫度范圍以盡快獲得鐵素體+碳化物組織,然后在該溫度區(qū)或升高到稍低于Ac1長(zhǎng)時(shí)間保溫進(jìn)行脫氫。

8、均勻化退火 以減少工件化學(xué)成分和組織的不均勻程度為主要目的,將其加熱到高溫并長(zhǎng)時(shí)間保溫,然后緩慢冷卻的退火,均勻化退火一般用于合金鋼鑄件,通常在1050~1250℃長(zhǎng)時(shí)間保溫,使碳化物充分固溶。保溫時(shí)間與鋼中的溶質(zhì)元素偏析程度、擴(kuò)散溫度及工件尺寸的有關(guān)。

9、穩(wěn)定化退火 為使工件中微細(xì)的顯微組成物沉淀或球化的退火。例如某些奧氏體不銹鋼在850℃附近進(jìn)行穩(wěn)定化退火,沉淀出TiC、NbC、TaC,防止耐晶間腐蝕性能降低。

 

退火爐

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