熱處理工藝及水冷爐冷空冷的比較

1、以共析鋼為例: 共析鋼從高溫爐冷變成粗波來鐵 空冷變成中波來鐵油冷變成細(xì)波來鐵+麻田散鐵+殘留沃斯田鐵 水冷變成 麻田散鐵+殘留沃斯田鐵 產(chǎn)生殘留沃斯田鐵主要 是因?yàn)槔鋮s速度不夠快，及冷卻液的冷卻能力。鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變:過冷奧氏體在一個(gè)溫度范圍轉(zhuǎn)變曲線”“CCT曲線C一continuous;CC00ling； T一transformation分析組織轉(zhuǎn)變過程和產(chǎn)物。共析鋼的“CCT曲線”測(cè)量過程示意圖如下圖。圖中Vi（爐冷）、V2（空冷）、V3（油冷）、V4（水冷）代表熱處理中四種常用的連續(xù)冷卻方式。爐冷Vi：隨爐冷卻（相當(dāng)于退火），比較緩慢，它內(nèi)，隨溫度下降發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，同樣

2、可用“連續(xù)冷卻分別與C曲線的轉(zhuǎn)變開始和轉(zhuǎn)變終了線相交于仁2點(diǎn)， 這 兩點(diǎn)位于C曲線上部珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域，估計(jì)它的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體，硬度170-220HBS（珠光體是奧氏體（奧氏 體是碳溶解在丫一Fe中的間隙固溶體）發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體。得名自其珍珠般（pear I-I ike）的光澤。其形態(tài)為鐵素體薄層和滲碳體薄 層交替重疊的層狀復(fù)相物，也稱片狀珠光體。） 空冷V2：在空氣中冷卻（相當(dāng)于正火），它分別與C曲線的轉(zhuǎn)變開始線和轉(zhuǎn)變終了線相交于3、4點(diǎn)，位于C曲線珠光 體轉(zhuǎn)變區(qū)域中下部分，故可判斷其轉(zhuǎn)變產(chǎn) 物為索氏體，硬度2535HRC在中等硬度情況下，洛 氏硬度HRC與布氏硬

3、度HBS之間關(guān)系約為1 : 10o（索氏體：鋼經(jīng)正火或等溫轉(zhuǎn)變所得到的鐵素體與 滲碳體的機(jī)械混合物。屬于珠光體類型的組織，但其組織比 珠光體組織細(xì)。將淬火鋼在450-600 C進(jìn)行 回火，所得到 的索氏體稱為回火索氏體（tempered sorbite） o回火索 氏體中的碳化物分散度很大，呈球 狀。故比索氏體具有更 好的機(jī)械性能。這就是為什么多數(shù)結(jié)構(gòu)零件要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處+高溫回火）的原因。索氏體，是在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細(xì)珠光體，其實(shí)質(zhì)是一種珠光體， 是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混 合組織，其層片間距較?。?50350nm）,碳在鐵素體中已無過飽和度

4、，是一種 組織。）油冷V3：在油中的冷卻（相理（淬火平衡當(dāng)于 在油中淬火），與C曲線 的轉(zhuǎn)變開始線交于5、6點(diǎn)，沒有與轉(zhuǎn)變終了線相交，所以 僅有一部分過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w 部分在冷卻至M線以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。因此，轉(zhuǎn) 變產(chǎn) 物應(yīng)是托氏體和馬氏體的混合組織，硬度4555HRC（托氏體/屈氏體：troost ite,奧氏體等 溫轉(zhuǎn)變所得到的由鐵素體與滲碳體組成的極彌散的混合 物。是一種 最細(xì)的珠光體 類型組織，其組織比索氏體組 織還細(xì)。鋼經(jīng)淬火后在300450C回火所得到的屈氏體稱為回火屈氏體，是過冷奧氏體冷卻 到350500C左右形成的片間距約為300800nm的珠 光 體。）（馬氏體/麻田

5、散鐵，是純金屬或合金從某一固相轉(zhuǎn) 變成另一固相時(shí)的產(chǎn)物；馬氏體最先在淬火鋼中發(fā)現(xiàn)，是 由奧氏體轉(zhuǎn)變成的，是碳在a鐵中的過飽和固溶體。 馬氏 體的開始和終止溫度， 分別稱為M始點(diǎn)和M終點(diǎn)；鋼中的馬 氏體在顯微鏡下常呈針狀，并伴有未經(jīng)轉(zhuǎn)變的奧氏體（殘留奧氏體）；鋼中的馬氏體的硬度隨碳量增加而增高；高 碳鋼的馬氏體的硬度高而 脆，而低碳鋼的馬氏體具有較高 的韌性。）水冷V4：在水中冷卻（相當(dāng)于在水中淬火的），它不與C曲線相交，過冷奧氏體將直接冷卻至M以下 進(jìn)行馬 氏體轉(zhuǎn)變。最后得到馬氏體和殘余奧氏體組織，硬度5565HRC等溫轉(zhuǎn)變“TTT曲線”在連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用:由于連續(xù)冷卻“CCT轉(zhuǎn)變曲線”的

6、測(cè)定較為困難，而連續(xù)冷 卻轉(zhuǎn)變可以看作由許多溫度相差很小的等溫轉(zhuǎn)變過程所組 成的，所以連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變得到的組織可認(rèn)為是不同溫度下 等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的混合物。故生產(chǎn)中常用TTT曲線（C曲線）近似地分析連續(xù)冷卻過程。V2 = 205 :空冷；SVs = 33*C/s :油冷;T+M+A歿氏體，用符號(hào)“M表示。在M線以下過冷奧氏體 發(fā)生的轉(zhuǎn)變稱馬氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體轉(zhuǎn)變通常在連續(xù)冷 卻時(shí)進(jìn)行，是一種低溫轉(zhuǎn)變。馬氏體組織形貌：低碳馬氏體組織通常呈板條狀M;高碳馬氏體組織通常呈。溫度C)C)“ 800800 - -700700 L L600600一500500 - -400400一300300 M M200200

7、 = =V3Vk0 0一W稍定的奧氏體區(qū)A1A1 I丿小:冷：1-Av馬氏體:碳在a-Fe中的過飽和固溶體 稱為馬訶訶104104時(shí)間100100一100100 0 00 00.10.1 0.20.2 0303 0.40.4 0.50.5 0.60.6 0.70.7 0.80.80.90.9 L0L0馬氏體的碳濃度W W X XICOICO馬氏體轉(zhuǎn)變特點(diǎn):7 65(4 (r 2 (OHH jw世Auuds)百壘覆歸莘0000000馬氏體轉(zhuǎn)變具有不完全性。奧氏體過冷到室溫不能得到全部馬氏體，而保留一定量的奧氏體，這種在700700600600500500400400300300200200100

8、100WcxWcx 1001000 0-100-100-200-200溫度r冷卻過程中發(fā)生相變后仍在環(huán)境溫度下存在的奧氏體稱殘余 奧氏體。殘余奧氏體不僅 降低鋼件的硬度和耐 磨性，而且影 響鋼件的尺寸穩(wěn)定性，要使殘余奧氏體繼續(xù)向馬氏體轉(zhuǎn)變， 就要將淬火鋼 繼續(xù)冷卻至室溫以下（如冰柜冷卻至0 C以下;干冰+灑 精可冷卻至-78C；液氮可冷卻至T83C）理。容比奧氏體大，通常又是在 較大的冷卻 速度下發(fā)生轉(zhuǎn)變，鋼件 內(nèi)外溫差大，所以會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，這是導(dǎo)致淬火鋼出 現(xiàn)變形和開裂的主要原因。貝氏體，也稱變韌鐵，是由奧氏體在珠光體溫 度范圍以下和馬氏體點(diǎn)（馬氏體轉(zhuǎn)變開始的溫度）以上的溫度范圍內(nèi)分

9、解而成的鐵素體和滲碳體的混合 體。 貝氏體分為兩種， 在較高 溫度（350550C）形 成的稱上貝氏體”，其組織在光學(xué)顯 微鏡下呈羽毛狀；在較低溫度形成的稱“下貝氏體”,其組 織在光學(xué)顯微鏡下呈針狀或竹葉狀。貝氏體由于碳化物顆粒 周圍受腐蝕而變得比較粗糙，故在顯微鏡下呈黑色O淬火：將鋼加熱至臨界點(diǎn)AC3或ACd以上定溫度，保 溫以后以大于臨界冷卻速度的速度冷卻得到馬氏體（或 下貝氏體川勺熱處理工2以水為冷卻介質(zhì)的叫水淬，以油為冷卻介質(zhì)的叫油淬。水的冷卻能力大于油的冷卻能力。U!馬氏體轉(zhuǎn)變的速度極快，屬非擴(kuò)散型相變,一般不需要孕育期。馬氏體轉(zhuǎn)變會(huì)引起鋼的體積膨脹。由于馬氏體的比介質(zhì)冷知能力越大，

10、鋼的冷卻速度越快茫越 容易超過鋼的 臨界淬火速度，則工件越容易淬硬，淬硬層的深度越深 退火;是將鋼加熱至臨界點(diǎn)ACn以上或以下溫度，保溫以后 隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡態(tài)組織的熱處理工藝。其主 要目的是均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)增硬 度，消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性 能，并為淬火做好組織準(zhǔn)備。完全退火：AC 3以上20-30度O不完全退火：ACACat亞共析鋼）或ALAL（過井析鋼人擴(kuò)散退火丄血熱略低于固相線的溫度正火：是將鋼加熱到AC3AC3（或ACCmACCm）以上適當(dāng) 溫度， 保溫以后在空氣中冷卻得到珠光體類組織的熱處理工藝1o1o與完全退火相比，二者的加熱溫

11、度相同，但 正火冷卻速 度較快，轉(zhuǎn)變溫廖較低。因此，正火后獲得的珠光體組織 較細(xì)，鋼的強(qiáng)度.硬度也較高。亠3.03.09M&9M&冷卻速哎條件下，山于冷卻速度緩慢，半緩冷至州點(diǎn)時(shí)過冷奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)?!組織繼續(xù)緩 冷至A A；點(diǎn)以下時(shí)即會(huì)得到單一的珠光體組織“冷卻速度”表而上觀察該冷卻速度曲線似乎已經(jīng)切割了C C曲線，但仔細(xì)分析在臨界點(diǎn)以上的一 段緩慢冷卻實(shí)屬保溫一定時(shí)間,此時(shí)該合金的組織仍為穩(wěn)定的奧氏體，它如同仍在左上角的0點(diǎn)一 樣，此時(shí)奧氏體并不會(huì)發(fā)生分解。只有繼續(xù)快速冷卻，當(dāng)其實(shí)際冷卻速度大于上臨界冷卻速度時(shí)， 就一定會(huì)獲得馬氏體組織。我們可從O O點(diǎn)作冷卻速度的平行線并

12、判斷其冷卻速度是否大于上 臨界冷卻速鬲在此處，很顯然是大于上臨界冷卻速度的，故冷卻速度下最終的組織為M+ARA在 冷卻速度曲線的中下方有一水平臺(tái)階，它相當(dāng)于等溫冷卻，此等溫冷卻線馬1 1冷奧氏體等 溫冷卻轉(zhuǎn)變開始線的下半部分相交說明會(huì)產(chǎn)生部分下貝氏心右-當(dāng)又 繼續(xù)快速冷卻時(shí)， 剩余的過 冷奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)榈清?，flfiA百共析猜l=e C平衡匱16001600 欣磁1600160015(X115(X1140014001111彌沃RRIIIARRIIIA儀曲頸哲印險(xiǎn)iftift 72727 7 M呼 411771177 IOIO150015001400140013001300I2CWI2CW110

13、0110010001000700700600600500500200200產(chǎn)八13001300I2(MII2(MI ” V V 0404 0 0 5 53.03.09M&9M&4 4 4.34.35 56 66.67-100%6.67-100%: :MMAMMA!神劇町能還冇少呈先共析鐵索體及以氏體冋火前的細(xì)織為淬火馬氏體攻少翩戊余奧氏航（二）濮鋼含踐顯對(duì)淬火后便度的影響花正簾泮火條ftF鈉的含璇雖越向泮火啟的咬反也毬高但舎碳雖大于0$%的 淬火JG毀度增加不明 媼。一殻低碳祁辛火石恢煜缶HRC40左右：屮碳制淬火府.帔度可達(dá)HRC5062i向備 制泮火后.披皮島達(dá)HR62*6

14、5o本實(shí)豹所用45 1W4.匸常娛處理肓的細(xì)織與性能如農(nóng)3 4所示衣3-4 45鋼IE常熱址理麻的細(xì)織耳機(jī)械性能特點(diǎn)熱處理方法冷卻瑤良組織機(jī)減性能特總退火爐冷冷遞1010鐵素休及珠光休強(qiáng)度、變度臨 卻速度增大而遞正火空冷鐵崇體及細(xì)珠光體淬火油冷屈氏體馬氏體及殘余臾氏體淬火水冷馬氏休及殘余奧氏休回火低沮冋火馬氏體及戒余奧氏體保持高強(qiáng)度.脆性比淬火時(shí)檢定中沮回火屈氏體具有離彈性及較 好的韌性回火索氏體臭右較好的機(jī)械 性俺全幻我瑪;1H理表而賊理（熾熱觀表職化戕理港火、弊火、回火、正常汰斯回火、麻冷火（必冋來毀、站匕、高周波淬、火辯火、制滓火耒而強(qiáng)化煞處理軟騒代體m表礙化熙理滲做高溫、低溫）0002

15、CIDCID、PVDPVD、T-DT-D決81熱處理之定義(1)退火：爐冷(2)正?；嚎绽?3 )淬火：油冷或水冷(4)回火800800尹田鐵300300Ms喙蟄、打、衛(wèi)叭(25(25吃屁。)200200100100草來鐵厚0,10,1麻1+11+1散鐵麻1+11+1散1()1()10?10? 103103時(shí)間(sec)(sec)粗一r r波來鐵104104 105105 106106匱9.79.7共析鋼(含0.80.8 wtwt % % C)C)的連續(xù)冷卻變態(tài)匱1）退火: 等溫退火將奧氏體化后的鋼快冷至珠光體形成溫度等溫保 溫，使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，空冷至室溫。球化退火 將過共析碳鋼加

16、熱到Ac1以上2030 C,保溫24h，使片狀滲碳體發(fā)生不完全溶解斷開成細(xì)小的鏈狀或點(diǎn)狀，彌散 分布在奧氏體基體上，隨后的緩冷過程中，或以原有的細(xì) 小的滲碳體質(zhì)點(diǎn)為核心，或在奧氏體中富碳區(qū)域產(chǎn)生新的 核心，形成均勻的顆粒狀滲碳體。均勻化退火（擴(kuò)散退火）將工件加熱到1100 C左右，保溫1015h,隨爐緩冷到350 C,再出爐空冷。工件經(jīng)均勻化退火后，奧氏體晶粒十分粗大，必須進(jìn) 行一次完全退火或 正火來細(xì)化晶粒，消除過熱缺陷去應(yīng)力退火 將工件隨爐 緩慢加熱到500650 C,保溫，隨爐緩慢冷卻至200 C出爐 空冷。主要用于消除加工應(yīng)力。再結(jié)晶退火將材料加熱至再結(jié)晶溫度以上，保溫后緩慢冷 卻的工

17、藝方法。完全退火用于亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件；等溫 退火 用于奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼；球化退火用于共 析鋼、過 共析鋼和合金工具鋼；均勻化退火用于高質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì) 高合金鋼的鑄錠和成分偏析嚴(yán)重的合金鋼鑄件；去應(yīng)力退 火用于鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機(jī)加工件；再結(jié) 晶退火主要用于去除加工硬化。殘留應(yīng)力退火處理 有殘留應(yīng)力的存在，若未經(jīng)適當(dāng)應(yīng)力退火處理，在不當(dāng)?shù)谋┞鹅稛嵩聪拢瑫?huì)產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，另外殘余應(yīng)力經(jīng)常時(shí) 高度集中在某一局部區(qū)域，因此會(huì) 局部降低制品的機(jī)械強(qiáng) 度。為避免這些問題，我們必須采用殘余應(yīng)力退火處理。此處理是將制品緩慢而均勻的加熱至一低於向變化點(diǎn)之溫 度，然后置於此溫度一段時(shí)

18、間，再緩慢而均勻的逐步冷卻 下來，在此過程中最重要的是必須保持制品各區(qū)域之冷卻 速度相同，否則冷卻后，由於各區(qū)冷卻速率的差異，會(huì)再 度造成殘余應(yīng)力的出 現(xiàn)。應(yīng)力退火是利用原子在高溫有微小潛變的現(xiàn)象，來重 組原子位置以消除應(yīng)力的存在。因此材料應(yīng)力退火溫度隨 著材料之高溫潛變能力不同而有所變化。去應(yīng)力退火處理 主要的目的，在於清除因鍛造、鑄造、機(jī)械加工或焊接所 產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，這種殘存應(yīng)力常導(dǎo)致工件強(qiáng)度降低、經(jīng) 久變形，并對(duì)材料韌性、延展 性有不良影響，因此弛力退 火熱處理對(duì)於尺寸經(jīng)度要求嚴(yán)格的工件、有安全顧慮的機(jī) 械構(gòu)件非常重要。弛力退火的熱處理程序系將工件加熱到A1點(diǎn)以下的適當(dāng)溫度， 保持一段

19、時(shí)間 （不需像軟化退火熱 處理那 麼久）后，徐緩冷至室溫。特別需要注意的是，加 熱時(shí)的速度要緩慢，尤其是大型物件或形狀復(fù)雜的工件更 要特別注意，否則弛力退火的成效會(huì)大打折扣。正火保溫 后的冷卻，一般可在空氣中冷卻，但一些大型工件或在氣 溫較高的夏天，有時(shí)也采用吹風(fēng)或噴霧冷卻。正火后組織與性能 正火實(shí)質(zhì)上是退火的一個(gè)特例。兩者不同之處，主要在于 正火冷卻速度較快， 過冷度較快， 因而發(fā)生了偽共析轉(zhuǎn) 變，使組織中珠光體增多，且珠光體的片層間 距變小。正 火后的強(qiáng)度、硬度、韌性都比退火后的高，且塑性也并不降 低。正火的應(yīng)用 正火與退火相比，鋼的機(jī)械性能高，提價(jià)簡(jiǎn)便，生產(chǎn)周期 短，能耗少，故在可能條件

20、下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用 正火處 理。目前的應(yīng)用如下：1作為普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理2.改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性3作為中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的較重要零件的預(yù)先熱處理。4.消除過共析鋼中風(fēng)狀二次滲碳體，為球化退火作好組 織準(zhǔn)備5.一些大型的或形狀較復(fù)雜的零件，淬火可能有開裂的 危險(xiǎn)，正火也往往代替淬火、回火處理，而作為這類零 件的最終熱處理。為了增加低碳鋼的硬度，可適當(dāng)提高 正火溫度。制程退火：由於材料經(jīng)過相等程度冷加工后，會(huì)有力口工硬化 的現(xiàn)象，以至無法做進(jìn)一步的加工。因此我們必須 於制程中加入一退火步驟 來消除此種不利的加 工硬化現(xiàn) 象。此類退火處理統(tǒng)稱為制程退火。球化處理在退火處 理后能獲得球

21、狀之碳化物之一種處理。一般可采用以下幾 種方法得到。a.長(zhǎng)時(shí)間熱浸置於略低於Ae之溫度O b.輪番加熱及冷卻於Ae溫度上下最好剛剛高於Ac及低於Ar OC.加熱至高於Ac ,然后慢慢在爐中冷卻，或停留Ar長(zhǎng)時(shí)間。均勻化處理(Homogenization )利用在高溫進(jìn)行 長(zhǎng)時(shí)間 加熱，使內(nèi)部的化學(xué)成分充分?jǐn)U散，因此又稱為擴(kuò)散退 火O加熱溫度會(huì)因鋼材種類有所差異，大鋼錠通常在1200 C至1300 C之間進(jìn)行均勻化處理，高碳鋼在行00 C至1200 C之間，而一般鍛造 或軋延之鋼材則在1000 C至1200 C間進(jìn)行熱處理。球化退火主要的目的，希望藉由熱處理使鋼鐵材料內(nèi)部的層狀或網(wǎng)狀碳化物凝聚成

22、為球 狀，使改善鋼材之切削性能及加工塑性，特別是高碳 的工具鋼更是需要此種退火處理。常見的球化退火處理包 括：(1 )在鋼材A1溫度的上方、下方反覆加熱、冷去卩數(shù)次，使A1變態(tài)所析出的雪明碳鐵，繼續(xù)附著成長(zhǎng)在上 述球化的碳化物上；(2)加熱至鋼材A3或Acm溫度上 方，使碳化物完全固溶於沃斯田體后急冷， 再依上述方法 進(jìn)行球化處理。 使碳化物球化，尚可增加鋼材的淬火 后韌 性、防止淬裂，亦可改善鋼材的淬火回火后機(jī)械 性質(zhì)、提 高鋼材的使用壽命。軟化退火熱處理將工件加熱到600 C至650 C范圍內(nèi)（A1溫度下方），維持一段時(shí)間之后空冷，其主要目 的在於使以加工硬化的工件再度軟化、回復(fù)原先 之韌

23、 性，以便能再進(jìn)一步加工。此種熱處理方法常在冷加工過 程反覆實(shí)施，故又稱之為制程退火。大部分金屬在冷加 工后，材料強(qiáng)度、硬度會(huì)隨著加工量漸增而變大，也因 此導(dǎo)致材料延性降低、材質(zhì)變脆，若需要再進(jìn)一步加工 時(shí)，須先經(jīng)軟化退火熱處理才能繼續(xù)加工。工件如何獲得性能優(yōu)異之微細(xì)波來體結(jié)構(gòu)？退火處理會(huì)使鋼材變軟，淬火處理會(huì)使鋼材變硬， 正常 化處理，則可獲得層狀波來鐵組織，可有效改善鋼材的 切削性及耐磨性，同時(shí)又兼具不會(huì)產(chǎn)生裂痕、變形量少與 操作方便等優(yōu)點(diǎn)。然而正?；幚硎潜容^難的一種熱處理 技術(shù)，因?yàn)樗捎每绽涞姆绞嚼鋮s，會(huì)受到許多因素而影 響空冷效果，例如夏天和冬天之冷卻效果不同、工件大小 對(duì)空冷速率

24、有別、甚至風(fēng)吹也會(huì)影響冷卻速率。因此正?；幚硪褂酶鞣N方法 來維持均一性，可利用遮陽、圍 幕、坑洞、風(fēng)扇等。正?；幚砼c退火處理之差異正常化處理 加熱至A3點(diǎn)或Acm點(diǎn)以上4060 C保持一段時(shí)間，使鋼材組織變成均勻的沃斯田鐵結(jié)構(gòu)后, 在靜止的空氣中冷卻至室溫的熱處理程序。對(duì)亞 共析鋼而 言，可獲得晶粒細(xì)化的目的而擁有好的強(qiáng)度與韌性；對(duì)過 共析鋼而言，則可防止雪明碳鐵在沃斯田鐵晶粒邊界上形 成網(wǎng)狀析出，以降低材料的韌性。完全退火處理 主要目 的是要軟化鋼材、改善鋼材 之切削性，其熱處理程序?yàn)榧訜嶂罙3點(diǎn)以上2030 C（亞共析鋼）或A1點(diǎn)以上3050 C持溫一段時(shí)間，使形 成 完全沃斯田鐵組

25、織 后（或沃斯田體加雪明碳體組織）， 在A1點(diǎn)下方50 C使充分發(fā)生波 來體變態(tài)，獲至軟化的鋼 材。如何消除工件之殘留應(yīng)力?一段時(shí)間后徐徐冷卻至室溫，可消除鋼材內(nèi)部在切削、沖壓、鑄造、熔接過程所產(chǎn)生的殘留應(yīng)力。對(duì)碳鋼而言，參考的加熱溫度為625土25 C;對(duì)合金鋼 而言，參 考的加熱溫度為700土25 Co持溫時(shí)間亦會(huì)有所差異， 對(duì)碳鋼而言，保持時(shí)間為每25mm厚度持溫1小時(shí);對(duì)合金鋼而S ,保持時(shí)I可為每25min厚度持溫2小時(shí)，以應(yīng)力消除退火在變態(tài)點(diǎn)以下450650 C加熱25価 以275 C/小時(shí)以下的 冷卻速率 冷卻之。如何預(yù)防加熱變形？預(yù)防加熱變形的發(fā)生，最好是緩慢加熱，并實(shí)施預(yù)熱處

26、理。一般鋼材在選擇 預(yù)熱溫度時(shí)，可依下列準(zhǔn)則來選定預(yù)熱溫度：（1）以 變態(tài)點(diǎn)以下作為預(yù)熱溫度,例如普通鋼約在650700 C,高速鋼則800850 C左右。（2）以500 C左右作為預(yù)熱溫 度。（3）二段式預(yù)熱，先在500 C左右作第一段預(yù)熱，保持 一段時(shí)間充分預(yù)熱后，在將預(yù)熱溫度調(diào)高至A1變態(tài)點(diǎn)以下。（4）三段式預(yù)熱，針對(duì)含有高含 量合金之大型鋼材，例如高速鋼，有時(shí)需要在10001050 C作第三段預(yù)熱。1.完全退火又稱重結(jié)晶退火，一般簡(jiǎn)稱為退火，這種 退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件 及熱軋型材，有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些 不重工件的最終熱處理，或作為某些工件的預(yù)

27、先熱處理。2.球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低 硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備。3.去應(yīng)力退火又稱低溫退火（或高溫回火），這種退 火主要用來消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷 拉件等 的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不予消除，將會(huì)引起鋼件 在一定時(shí)間以后，或在隨后的切削加工過程中產(chǎn)生變形 或裂紋。二.淬火時(shí)，最常用的 冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽 水 淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易 產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴(yán)重，甚 至發(fā) 生開裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼 工件的淬火。1.鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度， 經(jīng)過 保溫后緩慢冷卻 的熱處理方法。退火的目的，是為 了消除組織缺陷，改善組織 使成分均勻化 以及細(xì) 化晶 粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低 硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。故退火 是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。2.