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鋼材退火是什麼

發布時間:2021-01-18 00:19:06

鋼材的退火、正火、淬火、回火的目的是什麼呢!各種熱處理加熱溫度范圍和冷卻方法如何讓選擇

退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力內加工,減少殘余容應力,提高組織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織准備等。正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織准備等。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組織准備等。回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

❷ 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。

❸ 鋼材的退火、正火、淬火、回火的目的是什麼呢!各種熱處理加熱溫度范圍和冷卻方法如何讓選擇

鋼材各種熱處理的目的為:
退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為後道熱處理作好組織准備等;
正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為後道熱處理作好組織准備等;
淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為後道熱處理作好組織准備等;
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,並具有所需要的塑性和韌性等。

各種熱處理加熱溫度范圍
退火的合理的退火溫度從55℃到70℃。退火溫度一般設定比引物的 Tm低5℃。
正火是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。

淬火的溫度通常亞共析鋼的淬火溫度為Ac3以上30~50度;共析鋼或過共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30~50度。
回火分為低溫回火,中溫回火和高溫回火;低溫回火是在150~250℃進行的回火;中溫回火工件在350~500 ℃之間進行的回;高溫回火工件在500~650℃以上進行的回火。

鋼廠熱處理的冷卻方式:
退火:在爐內以較快的速度冷卻到過冷奧氏體較不穩定的溫度下等溫停留,直至到結束後出爐冷卻,所需的工藝時間比較短,而且能獲得在同一溫度下轉變的均一組織。
正火:在空氣中冷卻,其冷卻速度比退火快。正火後鐵素體量減少,共棲體變細,低合金鋼正火後,常常出現混合組織。
淬火:先用較快的速度冷卻,然後等溫停留在奧氏體高溫分解完成,是低合金鋼得到俊逸的和硬度適度的預備組織,改善切削性能。
回火:回火通常使用空冷和水冷兩種方法;空冷速度慢,可以減小組織的偏析,使組織更穩定,是最常用的方法;水冷多用於45#和40Cr的調質回火,以獲得回火索氏體。

❹ 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。

❺ 鋼材先淬火後再退火,鋼材的組織是什麼馬氏體再退火後會分解成其他東西嗎請根據問題回答,別亂扯!

淬火後退抄火,鋼材恢復常態平衡組織(這樣處理等於浪費了)

以45#為例講:
淬火後為「板條馬氏體」,再進行退火後為「鐵素體+珠光體」
馬氏體經過普通退火後只能出現這兩種組織

如果想讓馬氏體分解成其它組織的話,需要淬火後進行回火
低溫回火為「回火馬氏體」
中溫回火為「回火托氏體」
高溫回火為「回火索氏體」

❻ 請問:鋼退火是什麼意思謝謝

退火是將鋼加熱至臨界點AC1以上或以下溫度,保溫一定時間以後隨爐緩慢冷卻以獲得近於平衡狀態組織的熱處理工藝

❼ 鋼退火後得到什麼組織

鋼退火後得到珠光體。

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)。

(7)鋼材退火是什麼擴展閱讀

完全退火主要用於亞共析鋼,它的目的有三:

1、細化奧氏體晶粒,消除魏氏組織。魏氏組織的形成原因之一是奧氏體晶粒太大(停軋、停鍛溫度過高或熱處理時加熱溫度過高),而完全退火時,加熱溫度較低,經重結晶後的奧氏體晶必然細化,球光體轉變成奧氏體時晶粒顯著細化,以後縱然是很慢地冷卻,新形成的球光體晶粒也是很細的。

因此,經過完全退火以後,奧氏體晶粒較得到細化,還可以消除鐵素體魏氏組織。

2、降低硬度,提高塑性以利於切削加工。這是因為熱加工以後都採用空冷,由於冷卻速度較快,造成組織分散度大或得到馬氏體的組織,因而硬度亦較高,尤其是合金鋼更為嚴重。經退火後,可以降低硬度,有利於切加工。

3、消除內應力,使組織均勻化。

❽ 45#鋼材什麼意識是不是退火鋼材

45號剛是指含碳量0.45%的鋼,是一種優質碳素結構用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板,梢子,導柱等,但須熱處理。 45鋼是退火鋼材,退火後塑性和韌性得到改善。

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