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鋼材太硬怎麼樣退火

發布時間:2021-01-12 01:32:35

鋼材要怎麼淬火達到最硬

那你要了解一下原理:鋼材的熱處理方法和特性

※均質退火處理
簡稱均質化處理(on),系利用在高溫進行長時間加熱,使內部的化學成分充分擴散,因此又稱為『擴散退火』。加熱溫度會因鋼材種類有所差異,大鋼錠通常在1200℃至1300℃之間進行均質化處理,高碳鋼在1100℃至1200℃之間,而一般鍛造或軋延之鋼材則在1000℃至1200℃間進行此項熱處理。

※完全退火處理
完全退火處理系將亞共析鋼加熱至Ac3溫度以上30~50℃、過共析鋼加熱至Ac1溫度以上50℃左右的溫度范圍,在該溫度保持足夠時間,使成為沃斯田體單相組織(亞共析鋼)或沃斯田體加上雪明碳體混合組織後,在進行爐冷使鋼材軟化,以得到鋼材最佳之延展性及微細晶粒組織。

※球化退火處理
球化退火主要的目的,是希望藉由熱處理使鋼鐵材料內部的層狀或網狀碳化物凝聚成為球狀,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、下方反復加熱、冷卻數次,使A1變態所析出的雪明碳鐵,繼續附著成長在上述球化的碳化物上;(2)加熱至鋼材A3或Acm溫度上方,始碳化物完全固溶於沃斯田體後急冷,再依上述方法進行球化處理。使碳化物球化,尚可增加鋼材的淬火後韌性、防止淬裂,亦可改善鋼材的淬火回火後機械性質、提高鋼材的使用壽命。

※軟化退火處理
軟化退火熱處理的熱處理程序是將工件加熱到600℃至650℃范圍內(A1溫度下方),維持一段時間之後空冷,其主要目的在於使以加工硬化的工件再度軟化、回復原先之韌性,以便能再進一步加工。此種熱處理方法常在冷加工過程反復實施,故又稱之為製程退火。大部分金屬在冷加工後,材料強度、硬度會隨著加工量漸增而變大,也因此導致材料延性降低、材質變脆,若需要再進一步加工時,須先經軟化退火熱處理才能繼續加工。

※弛力退火處理
弛力退火熱處理主要的目的,在於清除因鍛造、鑄造、機械加工或焊接所產生的殘留應力,這種殘存應力常導致工件強度降低、經久變形,並對材料韌性、延展性有不良影響,因此弛力退火熱處理對於尺寸經度要求嚴格的工件、有安全顧慮的機械構件事非常重要的。弛力退火的熱處理程序系將工件加熱到A1點以下的適當溫度,保持一段時間(不需像軟化退火熱處理那麼久)後,徐緩冷卻至室溫。特別需要注意的是,加熱時的速度要緩慢,尤其是大型對象或形狀復雜的工件更要特別注意,否則弛力退火的成效會大打折扣。

※正常化處理
正常化熱處理有兩個重要的功用,一是使工件結晶粒微細化而改善材料機械性質;另一個目的是調節軋延或鑄造組織中碳化物的大小或分布狀態,以利後續熱處理時碳化物容易固溶於材質,以便提升材料切削性,並使材質均勻化。正常化熱處理的熱處理程序,系將工件加熱至A3(亞共析鋼)或Acm(過共析鋼)點溫度以上30℃至60℃的高溫(此即為正常化溫度)保持一段時間,材質成為均勻沃斯田體後,靜置於空氣中使之冷卻。正常化時間的估算,可以每25mm厚度持溫30分鍾來估算需持溫時間。正常化熱處理又可分為二段正常化、恆溫正常化及二次正常化等多種改良式正常化熱處理。

※淬火處理
淬火處理的主要目的是將鋼材急速冷卻以便獲得硬度極大的麻田散體組織。鋼的淬火處理有三個要件,缺一不可,分別是:(1)在沃斯田體區域內加熱一段時間(即沃斯田體化);(2)冷卻時要能避開Ar』(波來體)變態;及(3)使鋼材產生麻田散體或變韌體而硬化。

淬火處理可分為兩個程序來實施,一是加熱;一是冷卻。通常加熱溫度又稱為淬火溫度或沃斯田體化溫度,依熱處理鋼材的不同而有所差異。亞共析鋼的淬火溫度在Ac3溫度以上30℃至60℃范圍內,共析鋼及過共析鋼的淬火溫度則是加熱至Ac1溫度以上30℃至60℃溫度范圍內。冷卻時要分兩個階段來冷卻,鋼從加熱爐取出的鋼件,一直冷卻到Ar』』變態前的臨界區域,要盡量迅速冷卻;在Ar』』以下的溫度區域則需采緩慢冷卻的方式,否則易造成鋼材的淬裂或淬火變形,此溫度區域又稱為危險區域。

※回火處理
一般回火處理常繼在淬火處理之後實施,以便消除淬火處理之不良影響而保留並發揮淬火之功效,其主要目的是使淬火生成的組織變態或析出更加安定(使形成回火麻田散體),減少殘留應力並改善相關機械性質(提升材料延展性)。回火溫度不同,會產生不同的機械強度與延展性組合,一般回火溫度大多在600℃以下,因為更高的回火溫度,任何鋼材都會呈現急速軟化的趨勢,此時碳化物逐漸凝聚而球化、肥粒體會再結晶而成長為連續基地,是軟化的主要原因。

※回火脆性
回火處理要避開幾個會產生回火脆性的溫度范圍,這些脆化溫度范圍視鋼材種類而有所不同,包括:(1)270℃至350℃脆化(又稱低溫回火脆性或A脆性),大多數的碳鋼及低合金鋼,都在此溫度范圍內發生脆化現象;(2)400℃至550℃脆化,通常構造用合金鋼在此溫度范圍內會產生脆化現象;(3)475℃脆化(特別指Cr含量超過13%的肥粒體系不銹鋼);(4)500℃至570℃脆化,針對工具鋼或高速鋼在此溫度范圍加熱,會析出分布均勻的碳化物,產生二次硬化效果,但也易導致脆性。

※麻淬火處理
麻淬火處理的主要目的,在降低淬火時工件內外溫度的巨大差異,並使於較低溫度時工件內外一起產生麻田散體變態,可避免淬火破裂,並使淬火變形量降至最低而無損任何淬火硬度。其主要操作程序系將鋼材淬入至溫度在Ms點微上之熱浴中,短暫持溫使工件內外溫度相同後,再提出空冷,使工件形成麻田散體變態的熱處理方法。

※麻回火處理
麻回火處理是將鋼材淬入Ms與Mf溫度范圍之間的熱浴,經過長時間持溫後,使過冷合金沃斯田體一部分變態成麻田散體,一部分變態成下變韌體。此種熱處理後,可不必再行回火處理,且可降低一般淬火回火之急劇程度;其最終組織為回火麻田散體及變韌體之混合,因此擁有高硬度和高韌性的組合。主要的缺點是需要保持恆溫的時間甚久,在工業應用上較不經濟。

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❷ 什麼鋼材淬火不硬退火不軟

低碳鋼由於含碳較低,內部組織中的碳含量不足以通過加熱或冷卻來達到所需的組織結回構。
所以低碳鋼淬答火不硬退火不軟。低碳鋼是指鋼材中含碳量低於等於0.25%的鋼材,例如最常見的A3(現在稱為Q235)鋼材。不過低碳鋼的塑性好可焊性較好。

❸ 鋼材退火後再淬火對材質有影響嗎

鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
1.鋼在高溫時用水或版油急權速冷卻時轉變為一種較硬的鋼材叫淬火,淬火後鋼件變硬,但同時變脆。
2.將鋼加熱到適當溫度根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間然後進行緩慢冷卻叫退火,和淬火相反,減低金屬硬度和脆性,增加可塑性。
結論:鋼材不論是退火後還是再淬火後對鋼材的化學成份都不會產生變化,但對鋼材的抗拉性能,延伸率及屈服強度等力學性能發生很大的變化,所以鋼材退火或淬火對材質不但有影響,還有很大的影響。

❹ 什麼鋼材淬火不硬退火不軟

低碳鋼
由於含碳較低,內部組織中的碳含量不足以通過加熱或冷卻來達到所需的組織結構專。
所以低屬碳鋼淬火不硬退火不軟。低碳鋼是指鋼材中含碳量低於等於0.25%的版鋼材,例如最常見的A3(現在稱為
Q235
)鋼材。權不過低碳鋼的塑性好
可焊性
較好。

❺ 一般買回來的鋼材是回火狀態還是退火狀態呢

中厚板一般是熱軋態或退火態,薄板一般是冷軋態,但根據用戶需要也有退火態的.

❻ 鋼的退火方法

(1)完全退火來
應用:碳鋼和合金鋼源的鑄件、鍛件、焊接件及熱軋型材。
(2)球化退火(不完全退火)
應用:高碳合金鋼的刃具、量具、模具等的預備熱處理。
(3)擴散退火(均勻化退火)
應用:主要用於質量要求高的合金鋼鑄錠、鑄件、鍛件。
(4)去應力退火
工藝:一般地,鋼件在 500~650℃;鑄鐵件在 500~550℃;焊接件為 500~600℃。
目的、應用:消除殘余應力,穩定尺寸,減少變形,防止開裂。如機床床身(鑄件),內燃機汽缸體,冷卷彈簧。
(5)再結晶退火
目的:消除加工硬化,恢復鋼材的塑韌性。
應用:在鋼絲拉拔過程中,中間進行的退火。

❼ 鋼材的退火和回火有什麼區別

鋼材退火和回火目的相同,作用不同。退火的主要作用是讓金屬軟化,版韌性加強,應用於多種權金屬加工;回火主要用於鋼件淬火後降低脆性。
鋼材退火是把鋼加熱到適當溫度,保溫一定時間,然後緩慢冷卻,以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。退火的目的在於均勻化學成分、改善機械性能及工藝性能、消除或減少內應力並為零件最終熱處理作好組織准備。大部分機器零件及工、模具的毛坯經退火後,可消除鑄、鍛及焊件的內應力與成分的組織不均勻性;能改善和調整鋼的力學性能,為下道工序作好組織准備。對性能要求不高、不太重要的零件及一些普通鑄件、焊件,退火可作為最終熱處理。
鋼材回火是將淬火鋼加熱至一定溫度,保溫一定時間後,以適當方式冷卻到室溫的熱處理工藝。鋼材回火是緊接淬火的下道熱處理工序,決定了鋼在使用狀態下的組織和性能,關系著工件的使用壽命,是關鍵工序。 回火的主要目的是減少或消除淬火應力;保證相應的組織轉變,使工件尺寸和性能穩定;提高鋼的熱性和塑性,選擇不同的回火溫度,獲得硬度、強度、塑性或韌性的適當配合,以滿足不同工件的性能要求。

❽ 鋼材退火後有什麼影響

(1) 降低硬度,改善切削加工性.
(2)消除殘余應力,穩定尺寸,減少變形與裂紋傾向;
(3)細化晶粒,調整組織,消除組織缺陷。
(4)均勻材料組織和成分,改善材料性能或為以後熱處理做組織准備。

❾ 什麼是鋼材的退火

退火
annealing

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。

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。
球化退火的具體工藝(圖4)有:①普通(緩冷)球化退火(圖4a),緩冷適用於多數鋼種,尤其是裝爐量大時,操作比較方便,但生產周期長;②等溫球化退火(圖4b),適用於多數鋼種,特別是難於球化的鋼以及球化質量要求高的鋼(如滾動軸承鋼);其生產周期比普通球化退火短,不過需要有能夠控制共析轉變前冷卻速率的爐子;③周期球化退火(圖4c),適用於原始組織為片層狀珠光體組織的鋼,其生產周期也比普通球化退火短,不過在設備裝爐量大的條件下,很難按控制要求改變溫度,故在生產中未廣泛採用;④低溫球化退火(圖4d),適用於經過冷形變加工的鋼以及淬火硬化過的鋼(後者通常稱為高溫軟化回火);⑤形變球化退火,形變加工對球化有加速作用,將形變加工與球化結合起來,可縮短球化時間。它適用於冷、熱形變成形的鋼件和鋼材(如帶材)(圖4e是在Acm或Ac3與Ac1之間進行短時間、大形變數的熱形變加工者;圖4f是在常溫先予以形變加工者;圖4g是利用鍛造余熱進行球化者)。

再結晶退火 應用於經過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。目的為使金屬內部組織變為細小的等軸晶粒,消除形變硬化,恢復金屬或合金的塑性和形變能力(回復和再結晶)。若欲保持金屬或合金錶面光亮,則可在可控氣氛的爐中或真空爐中進行再結晶退火。

去除應力退火 鑄、鍛、焊件在冷卻時由於各部位冷卻速度不同而產生內應力,金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產生內應力。若內應力較大而未及時予以去除,常導致工件變形甚至形成裂紋。去除應力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度(例如,灰口鑄鐵是500~550℃,鋼是500~650℃),保溫一段時間,使金屬內部發生弛豫,然後緩冷下來。應該指出,去除應力退火並不能將內應力完全去除,而只是部分去除,從而消除它的有害作用。

還有一些專用退火方法,如不銹耐酸鋼穩定化退火;軟磁合金磁場退火;硅鋼片氫氣退火;可鍛鑄鐵可鍛化退火等。

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退火 annealing

將工件加熱到預定溫度,保溫一定的時間後緩慢冷卻的金屬熱處理工藝。退火的目的在於: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力,防止工件變形、開裂。②軟化工件以便進行切削加工。③細化晶粒,改善組織以提高工件的機械性能。④為最終熱處理(淬火、回火)作好組織准備。常用的退火工藝有:①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接後出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變為奧氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時間,然後隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發生轉變,即可使鋼的組織變細。②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓後的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫後緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變為球狀,從而降低了硬度。③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度,以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩定的溫度,保溫適當時間,奧氏體轉變為托氏體或索氏體,硬度即可降低。④再結晶退火。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 ,保溫一定時間後適當冷卻 ,使滲碳體分解形成團絮狀石墨。⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化,提高其使用性能。方法是在不發生熔化的前提下 ,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,並長時間保溫,待合金中各種元素擴散趨於均勻分布後緩冷。⑦去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內應力。對於鋼鐵製品加熱後開始形成奧氏體的溫度以下100~200℃,保溫後在空氣中冷卻,即可消除內應力。

❿ 鋼材退火後是不是變脆

恰恰相反,鋼材在淬火後變硬變脆,而退火正是為了消除其內應力、降低硬度,變得容易加工。

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