❶ 高碳鋼通常應採取何種淬火處理,其溫度范圍是什麼為什麼
你好,高碳鋼的硬度、強度主要取決於鋼中固溶的碳量,並隨固溶碳量的增加而提高。固溶專碳量超過屬0.6%時,
淬火後硬度不再增加,只是過剩的碳化物數量增多,鋼的耐磨性略有增加,而塑性、韌性和彈性有所降低。為此,常根據使用條件和對鋼的強度、韌性匹配來選用不同的鋼號。例如,製造受力不大的彈簧或簧式零件,可選擇較低碳量的65鋼。
一般高碳鋼可用電爐、平爐、氧氣轉爐生產。要求質量較高或特殊質量時可採用電爐冶煉加真空自耗或電
渣重熔。冶熔時,嚴格控制化學成分,特別是硫和磷的含量。為減少偏析,提高等向性能,鋼錠可進行高溫擴散退火(對工具鋼尤為重要)。熱加工時,過共析鋼的停鍛(軋)溫度要求低(約800℃),鍛軋成材後應避
免粗大網狀碳化物的析出,在700℃以下應注意緩冷,以防熱應力造成裂紋。熱處理或熱加工過程中要防止表面脫碳(對彈簧鋼尤為重要)。熱加工時要有足夠的壓縮比,以保證鋼的質量和使用性能。希望我的回答對你有所幫助。
❷ 高碳鋼的焊接特點
1、高復碳鋼的碳的質量分制數大於0.60%時,焊後的硬化、裂紋敏感傾向更大,因此焊接性極差,不能用於製造焊接結構。常用於製造需要更硬度或耐磨的部件和零件,其焊接工作主要是焊補修復。
2、由於高碳鋼的抗拉強度大都在675MPa以上,所以常用的焊條型號為E7015、E6015,對構件結構要求不高時可選用E5016、E5015焊條。此外,亦可採用鉻鎳奧氏體鋼焊條進行焊接。
3、焊接工藝
(1)由於高碳鋼零件為了獲得高硬度和耐磨性,材料本身都需經過熱處理,所以焊前應先進行退火,才能進行焊接。
(2)焊件焊前應進行預熱,預熱溫度一般為250~350℃以上,焊接過程中必需保持層間溫度不低於預熱溫度。
(3)焊後焊件必需保溫緩冷,並立即送入爐中在650℃進行消除應力熱處理。
4、高碳鋼含碳量比較高,焊接性就比較差,焊接時要預熱,焊後要緩冷或者進行350度的低溫回火處理,具體的熱處理的時間長短是由工件的厚度來決定的。如果不能預熱,那就只好採用焊接性能好,抗裂性能好的焊接材料來配合,但是焊接速度一定要降下來。
5、高碳鋼屬於焊接性能不好的類種,如果要進行焊接的話,應在預熱條件下進行焊接,焊後須進行消除應力熱處理。
❸ 高碳鋼焊接焊接時應注意哪些問題
碳素鋼隨著含碳量的增加難度逐漸加大的,因此高碳鋼焊接時應該注意使用焊條,低氫型焊條為首選,如果能選用超低氫焊條那更好不過。另外就是焊接過程因為容易形成馬氏體,淬硬性相應增加,那焊接一定容易引起問題,低氫型焊條可以最大限度保障裂紋的減少,同時焊前預熱也是必要的,同時焊材根據廠商要求進行烘乾保溫,保溫桶必須保持在70度以上,同時控制好二次烘乾,另外,焊後緩慢冷卻是非常必要的,焊後熱處理非常重要,適當的烘烤,並使用保溫包好焊口,這樣能最大限度減少缺陷產生,應力也能有效消除。
❹ 低、中、高碳鋼的含碳量范圍是多少正火、退火的區別
1、退火: 退火和正火是生產中應用很廣泛的預備熱處理工藝,主要用於改善材料的切削加工性能。對於一些受力不大、性能要求不高的機器零件,也可以做為最終熱處理。 等溫退火將奧氏體化後的鋼快冷至珠光體形成溫度等溫保溫,使過冷奧氏體轉變為珠光體,空冷至室溫。 球化退火 將過共析碳鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫2~4h,使片狀滲碳體發生不完全溶解斷開成細小的鏈狀或點狀,彌散分布在奧氏體基體上,在隨後的緩冷過程中,或以原有的細小的滲碳體質點為核心,或在奧氏體中富碳區域產生新的核心,形成均勻的顆粒狀滲碳體 均勻化退火(擴散退火) 將工件加熱到1100℃左右,保溫10~15h,隨爐緩冷到350℃,再出爐空冷。工件經均勻化退火後,奧氏體晶粒十分粗大,必須進行一次完全退火或正火來細化晶粒,消除過熱缺陷. 去應力退火 將工件隨爐緩慢加熱到500~650℃,保溫,隨爐緩慢冷卻至200℃出爐空冷。主要用於消除加工應力。 再結晶退火 將材料加熱至再結晶溫度以上,保溫後緩慢冷卻的工藝方法。 完全退火用於亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件;等溫退火用於奧氏體比較穩定的合金鋼;球化退火用於共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼;均勻化退火用於高質量要求的優質高合金鋼的鑄錠和成分偏析嚴重的合金鋼鑄件;去應力退火用於鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機加工件;再結晶退火主要用於去除加工硬化。 2、正火: 將亞共析碳鋼加熱到Ac3以上30~50℃,過共析碳鋼加熱到Accm以上30~50℃,保溫,空氣中冷卻的方法稱為正火。適用於碳素鋼及中、低合金鋼,因為高合金鋼的奧氏體非常穩定,即使在空氣中冷卻也會獲得馬氏體組織。對於低碳鋼、低碳低合金鋼,細化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能;對於過共析鋼,消除二次網狀滲碳體,有利於球化退火的進行。
❺ 鍛造常用的冷卻方法有哪幾種各試用於何種情況
一. 常見鍛件成形後的冷卻方式
1. 高碳鋼和高合金鋼,為了防止表面開裂回,需要鍛後堆冷、爐冷、埋沙答冷或爐前烘烤緩冷,然後及時進行熱處理。
2. 奧氏體不銹鋼需要鍛後立即入水。目的是盡快保持住其現有晶粒尺寸,不要發生長大。同時,也不希望有更多的內部組織或質點析出,然後再固溶處理。
3. 所有其它常規的中低碳鋼和中低合金鋼鍛件,鍛後必須墊起空冷。目的是使其冷卻均勻、組織均勻和性能均勻,防止晶粒長大和出現混晶,便於書寫標識。黑色金屬鍛件入爐熱處理前的表面溫度不能小於50℃,防止出現白點。
二. 常規中低碳鋼、合金鋼鍛件的冷卻要求
1. 大型鍛件(通常重量大於500kg或平面尺寸大於300mm),一般都不允許直接放在地面上冷卻,因為會產生上下兩面冷卻不均勻、組織性能不均勻。
2. 對於常規大型鍛件的鍛後冷卻,合理的方法有下列三種:①墊起空冷;②搭起空冷,比如搭在墊鐵上或先前鍛造的較冷鍛件上;③摞放時上下層間要墊起,通常按10%高度計算,即1000mm截面要墊高100,2000mm墊高200等。
❻ 冷軋帶鋼在退火過程中發生哪些組織性能變化
退火 :將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然後以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻,有時是控製冷卻)的一種金屬熱處理[1]工藝。目的是使經過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化,改善塑性和韌性,使化學成分均勻化,去除殘余應力,或得到預期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種,如重結晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應力退火、再結晶退火,以及穩定化退火、磁場退火等等。 1、金屬工具使用時因受熱而失去原有的硬度。 2、把金屬材料或工件加熱到一定溫度並持續一定時間後,使緩慢冷卻。退火可以減低金屬硬度和脆性,增加可塑性。也叫燜火。 退火的一個最主要工藝參數是最高加熱溫度(退火溫度),大多數合金的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎的,如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎(圖1)。各種鋼(包括碳素鋼及合金鋼)的退火溫度,視具體退火目的的不同而在各該鋼種的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一溫度。各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。 重結晶退火 應用於平衡加熱和冷卻時有固態相變(重結晶)發生的合金。其退火溫度為各該合金的相變溫度區間以上或以內的某一溫度。加熱和冷卻都是緩慢的。合金於加熱和冷卻過程中各發生一次相變重結晶,故稱為重結晶退火,常被簡稱為退火。 這種退火方法,相當普遍地應用於鋼。鋼的重結晶退火工藝是:緩慢加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(共析鋼或過共析鋼)以上30~50℃,保持適當時間,然後緩慢冷卻下來。通過加熱過程中發生的珠光體(或者還有先共析的鐵素體或滲碳體)轉變為奧氏體(第一回相變重結晶)以及冷卻過程中發生的與此相反的第二回相變重結晶,形成晶粒較細、片層較厚、組織均勻的珠光體(或者還有先共析鐵素體或滲碳體)。退火溫度在Ac3以上(亞共析鋼)使鋼發生完全的重結晶者,稱為完全退火,退火溫度在Ac1與Ac3之間 (亞共析鋼)或Ac1與Acm之間(過共析鋼),使鋼發生部分的重結晶者,稱為不完全退火。前者主要用於亞共析鋼的鑄件、鍛軋件、焊件,以消除組織缺陷(如魏氏組織、帶狀組織等),使組織變細和變均勻,以提高鋼件的塑性和韌性。後者主要用於中碳和高碳鋼及低合金結構鋼的鍛軋件。此種鍛、軋件若鍛、軋後的冷卻速度較大時,形成的珠光體較細、硬度較高;若停鍛、停軋溫度過低,鋼件中還有大的內應力。此時可用不完全退火代替完全退火,使珠光體發生重結晶,晶粒變細,同時也降低硬度,消除內應力,改善被切削性。此外,退火溫度在Ac1與Acm之間的過共析鋼球化退火,也是不完全退火。 重結晶退火也用於非鐵合金,例如鈦合金於加熱和冷卻時發生同素異構轉變,低溫為 α相(密排六方結構),高溫為 β相(體心立方結構),其中間是「α+β」兩相區,即相變溫度區間。為了得到接近平衡的室溫穩定組織和細化晶粒,也進行重結晶退火,即緩慢加熱到高於相變溫度區間不多的溫度,保溫適當時間,使合金轉變為β相的細小晶粒;然後緩慢冷卻下來,使β相再轉變為α相或α+β兩相的細小晶粒。 等溫退火 應用於鋼和某些非鐵合金如鈦合金的一種控製冷卻的退火方法。對鋼來說,是緩慢加熱到 Ac3(亞共析鋼)或 Ac1(共析鋼和過共析鋼)以上不多的溫度,保溫一段時間,使鋼奧氏體化,然後迅速移入溫度在A1以下不多的另一爐內,等溫保持直到奧氏體全部轉變為片層狀珠光體(亞共析鋼還有先共析鐵素體;過共析鋼還有先共析滲碳體)為止,最後以任意速度冷卻下來(通常是出爐在空氣中冷卻)。等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉變圖上A1至珠光體轉變鼻尖溫度這一區間之內(見過冷奧氏體轉變圖);具體溫度和時間,主要根據退火後所要求的硬度來確定(圖2)。等溫溫度不可過低或過高,過低則退火後硬度偏高;過高則等溫保持時間需要延長。鋼的等溫退火的目的,與重結晶退火基本相同,但工藝操作和所需設備都比較復雜,所以通常主要是應用於過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區間轉變相當緩慢的合金鋼。後者若採用重結晶退火方法,往往需要數十小時,很不經濟;採用等溫退火則能大大縮短生產周期,並能使整個工件獲得更為均勻的組織和性能。等溫退火也可在鋼的熱加工的不同階段來用。例如,若讓空冷淬硬性合金鋼由高溫空冷到室溫時,當心部轉變為馬氏體之時,在已發生了馬氏體相變的外層就會出現裂紋;若將該類鋼的熱鋼錠或鋼坯在冷卻過程中放入700℃左右的等溫爐內,保持等溫直到珠光體相變完成後,再出爐空冷,則可免生裂紋。 含β相穩定化元素較高的鈦合金,其β相相當穩定,容易被過冷。過冷的β相,其等溫轉變動力學曲線(圖3)與鋼的過冷奧氏體等溫轉變圖相似。為了縮短重結晶退火的生產周期並獲得更細、更均勻的組織,亦可採用等溫退火。 均勻化退火 亦稱擴散退火。應用於鋼及非鐵合金(如錫青銅、硅青銅、白銅、鎂合金等)的鑄錠或鑄件的一種退火方法。將鑄錠或鑄件加熱到各該合金的固相線溫度以下的某一較高溫度,長時間保溫,然後緩慢冷卻下來。均勻化退火是使合金中的元素發生固態擴散,來減輕化學成分不均勻性(偏析),主要是減輕晶粒尺度內的化學成分不均勻性(晶內偏析或稱枝晶偏析)。均勻化退火溫度所以如此之高,是為了加快合金元素擴散,盡可能縮短保溫時間。合金鋼的均勻化退火溫度遠高於Ac3,通常是1050~1200℃。非鐵合金錠進行均勻化退火的溫度一般是「0.95×固相線溫度(K)」,均勻化退火因加熱溫度高,保溫時間長,所以熱能消耗量大。 球化退火 只應用於鋼的一種退火方法。將鋼加熱到稍低於或稍高於Ac1的溫度或者使溫度在A1上下周期變化,然後緩冷下來。目的在於使珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀,均勻分布於鐵素體基體中(這種組織稱為球化珠光體)。具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、被切削性好、冷形變能力大。對工具鋼來說,這種組織是淬火前最好的原始組織。
冷軋帶鋼退火基本為再結晶退火,即晶粒長大,強度下降,延伸率上升