熱處理的基本方法(正火與退火).

1、一、本節(jié)課的要求：1、了解鋼的退火、正火的應用。2、掌握鋼的退火、正火的工藝二、本節(jié)課的重難點重點：鋼的退火、正火工藝難點：退火與正火的選擇及工藝分析機械零件的一般加工工藝為機械零件的一般加工工藝為：毛坯（鍛造或者鑄造）退火或回火機械粗加工淬火+回火（或表面熱處理）機械精加工 作為預備熱處理，只有工件要求不高時才作為最終熱處理。 其作用是其作用是：消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內應力，改善領口的切削加工性能。(1)退火的概念： 將鋼加熱到到適當?shù)臏囟?，保持一定時間，然后緩慢冷卻（一般是隨爐冷卻）的熱處理工藝。(2)退火的目的：降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷變形加工。細化晶粒，均勻組

2、織，為后續(xù)熱處理做好組織準備。消除殘余內應力，防止工件變形與開裂。(3)退火的工藝： 根據(jù)加熱溫度和目的的不同，常用的退火方法有： 完全退火。 球化退火。 去應力退火。(3)退火的工藝：完全退火(均勻化退火）1、定義 將鋼件或鋼材加熱到Ac3點以上3050,使之完全奧氏體化,然后隨爐冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝 2、目的 細化晶粒,降低硬度,改善切削性能,消除內應力。 3、適用范圍 含碳0.30-0.60%的亞共析鋼（中碳鋼）及低、中碳合金結構鋼的 鍛件、鑄件、熱軋型材，有時也用于焊接件。 備注：過共析鋼不能采用完全退火， 因為會產生網狀滲碳體。(3)退火的工藝：球化退火1、概念：使鋼

3、中的碳化物球化，或獲得球狀珠光體的退火工藝。加熱溫度:Ac12030。冷卻速度:不大于50/h2、目的：降低硬度，便于切削加工，防止淬火加熱時奧氏體晶粒粗大，減小工件變形和開裂傾向。3、說明： 將片層的珠光體轉變?yōu)榍驙钚渭毿☆w粒的 滲碳體。彌散分布在鐵素體之中。備注：碳素工具鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼等，這些鍛件加工后必 須進行球化處理(3)退火的工藝：去應力退火1、概念：為去除由于形變加工、鍛造、焊接等所引起的及鑄件內存在的殘余應力（但不引起組織的變化）而進行的退火。2、目的：去除殘余應力。3、應用：鑄造、鍛造、焊接等存在殘余應力的工件。4、溫度的確定：去應力退火的溫度范圍很寬，應根據(jù)具體情

4、況而定(500650)。5、冷卻方式：去應力退火均應緩慢冷卻到室溫，以免產生新的應力。 3、目的：1）降低硬度，改善切削性能；2）獲得均勻組織，改善熱處理工藝性(加熱時過熱敏感性，變形，熱裂傾向小)；3）經淬火、回火后獲得優(yōu)良的綜合機械性能(原始組織為球狀時，經淬火回火后強度硬度相同時，塑性韌性更好，具有更高的接觸疲勞強度和更長的壽命)。1、概念：加熱溫度Ac3（Accm) ) +（3050），保溫然后空冷。2 2、目的及用途：、目的及用途：n 為消除網狀碳化物，過共析鋼的球化退火提供細片狀球光體，為消除網狀碳化物，過共析鋼的球化退火提供細片狀球光體，n 改善組織，消除熱加工缺陷。如消除粗大鐵

5、素體塊，消除魏氏組改善組織，消除熱加工缺陷。如消除粗大鐵素體塊，消除魏氏組織?？?。n 提高硬度，改善切削加工性能。提高硬度，改善切削加工性能。n 作為普通零件的最終熱處理。作為普通零件的最終熱處理。3 3、溫度選擇：、溫度選擇：為縮短工件在高溫時的停留時間，而心部又能達到為縮短工件在高溫時的停留時間，而心部又能達到要求得加熱溫度，采用稍高于完全退火的溫度。要求得加熱溫度，采用稍高于完全退火的溫度。4 4、保溫時間：、保溫時間：以工件燒透為準。以工件燒透為準。5 5、應注意的問題：、應注意的問題： n 低碳鋼正火的目的：低碳鋼正火的目的：提高硬度，改善切削性能。提高硬度，改善切削性能。低碳鋼正火

6、：如正火后硬度仍低，可造當提高加熱溫度增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性獲得較細的珠光體與分散度較大的鐵素體。n中碳鋼正火：應根據(jù)鋼的成分及工件尺寸來確定冷卻方式。n過共析鋼正火：消除網狀碳化物。 加熱時必須保證碳化物全部溶入奧氏體中，為抑制自由碳化物的析出使其獲得偽共析組織，采用較大冷速，如鼓風，噴霧，甚至油冷，水冷至Ar1點以下，取出空冷。4雙重正火 有些鍛件的過熱組織或鑄件粗大鑄造組織，一次正火不能達到細化組織的目的，采用兩次正火。l 第一次正火：Ac3+150 200 以擴散辦法消除粗大組織，使成分均勻。l 第二次正火：Ac3+3050 目的是為了細化組織。 退火、正火后鋼的組織和性能1、組織比較

7、相同點：均是珠光體型組織不同點：正火得到的珠光體，過冷度較大，片間距細??；完全退火得到的珠光體片間距較大。2性能比較n亞共析鋼：正火的強度、硬度、韌性較高，塑性相仿；n過共析鋼：退火后強度、硬度、韌性均低于正火的，只有球化退火的，因其所得組織為球狀珠光體，故其綜合性能優(yōu)于正火的。n總之，對于含碳量相同的工件，正火后的強度和硬度要高于的退火的。45鋼正火與退火狀態(tài)的力學性能對比鋼正火與退火狀態(tài)的力學性能對比工藝方法工藝方法 Rm(MPa) A11.3(%) ak(J/cm2) HBW正正 火火 700800 15 20 50 80 200退退 火火 650700 15 20 40 60 1803、退火與正火的選用 根據(jù)鋼種，前后連接的冷熱加工工藝，以及最終加工零件使用條件來進行。選擇原則：n 含碳小于0.25%的鋼應采用正火，以提高硬度，改善切削加工性能。n 含碳量為0.250.5%的鋼,可以采用退火或正火處理，但一般采用正 火處理。正火后其硬度接近于最佳切削加工硬度。n 含碳量為0.500.75%的鋼，一般采用完全退火，以降低硬度，改善 切削加工性能。n