1. 关于钢材淬火
一般碳素钢的抄材料,在淬火时,是使用水来做冷却剂的;而合金钢材料在淬火时,是使用冷却油来做冷却剂的。但是,不管是碳素钢材料,还是合金钢材料,在淬火后都应该进行回火,以消除淬火时产生的内应力,消除淬火造成的脆性,增加韧性和强度。所以,你在把淬火后的钢材应再放在炉子里稍加一下热,不要让钢材烧红了,拿出来自然冷却,就可以防止钢材的断裂。或者,你在淬火时,不要把整个钢料全部放入水里,只把錾子的头部放进水里进行冷却,等到头部颜色变黑了,再把錾子提起,让錾子后面的热量传到錾子的头部,降低錾子头部的脆性,然后再把錾子全部放人水里,整个冷却就可以了。我说的这个过程时间很短,时间短了,錾子的脆性下不来,时间长了,錾子的硬度就低了、这需要有经验的人来操作。或者自己多试几次,掌握最佳时机。
2. 钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么呢!各种热处理加热温度范围和冷却方法如何让选择
钢材各种热处理的目的为:
退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等;
正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等;
淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等;
回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
各种热处理加热温度范围
退火的合理的退火温度从55℃到70℃。退火温度一般设定比引物的 Tm低5℃。
正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
淬火的温度通常亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30~50度;共析钢或过共析钢的淬火温度为Ac1以上30~50度。
回火分为低温回火,中温回火和高温回火;低温回火是在150~250℃进行的回火;中温回火工件在350~500 ℃之间进行的回;高温回火工件在500~650℃以上进行的回火。
钢厂热处理的冷却方式:
退火:在炉内以较快的速度冷却到过冷奥氏体较不稳定的温度下等温停留,直至到结束后出炉冷却,所需的工艺时间比较短,而且能获得在同一温度下转变的均一组织。
正火:在空气中冷却,其冷却速度比退火快。正火后铁素体量减少,共栖体变细,低合金钢正火后,常常出现混合组织。
淬火:先用较快的速度冷却,然后等温停留在奥氏体高温分解完成,是低合金钢得到俊逸的和硬度适度的预备组织,改善切削性能。
回火:回火通常使用空冷和水冷两种方法;空冷速度慢,可以减小组织的偏析,使组织更稳定,是最常用的方法;水冷多用于45#和40Cr的调质回火,以获得回火索氏体。
3. 怎么淬火最硬
淬火必须按照严格的流程操作才可以达到最硬!下面为你详细介绍一下:
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法。
钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火
将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢)目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
正火
将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
回火
为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。
淬火
工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。最常见的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
目的
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
HR-150型电动洛氏硬度计
工艺
包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例,介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。
淬火加热温度
以钢的相变临界点为依据,加热淬火时要形成细小、均匀奥氏体晶粒,淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围如图《淬火加热温度》所示,由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢,尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30~50℃。从《淬火加热温度》图中可以看出高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内,故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度,则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体,即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30~50℃,这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火,淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢,若加热温度过高,先共析渗碳体溶解过多,甚至完全溶解,则奥氏体晶粒将发生长大,奥氏体碳含量也增加。淬火后,粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加,微裂纹增多,零件的变形和开裂倾向增加;由于奥氏体碳浓度高,马氏体点下降,残留奥氏体量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。常用钢种淬火的温度如图《淬火加热温度》所示,表为常用钢种淬火的加热温度。
共4张
淬火加热温度
实际生产中,加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限,当装炉量较多,欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限;若工件形状复杂,变形要求严格等要采用温度下限。
淬火保温
淬火保温时间 由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火,其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。加热与保温是影响淬火质量的重要环节,奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。一般钢件奥氏体晶粒控制在5~8级。
淬火冷却
要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体,冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中,表面与心部的冷却速度有-定差异,如果这种差异足够大,则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体,而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质,以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大,工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力,可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素,合理选择淬火介质和冷却方式。
冷却阶段不仅零件获得合理的组织,达到所需要的性能,而且要保持零件的尺寸和形状精度,是淬火工艺过程的关键环节。
工件硬度
淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计测定其HRC值。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测定HRA值,而厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计测定其HRC值。
在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。
由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。
淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。
4. 正火,回火,退火,淬火的区别是什么
正火,回火,退火,淬火的区别在于工艺不同、材料组织变化不同、材料性能改变结果不同。
1、工艺不同:
正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
回火处理是指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置于一低于临界温度一段时间后,以一定的速率冷却下来。
退火是将金属加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
2、材料组织变化不同:
正火后的组织:亚共析钢为铁素体+珠光体,共析钢为珠光体,过共析钢为珠光体+二次渗碳体,且为不连续。
低温回火得到的是马氏体组织;中温回火得到的组织为回火托氏体;高温回火调质处理得到的是回火索氏体组织。
退火后细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
淬火使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,最后获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)。
3、材料性能改变结果不同:
正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化,不但可得到满意的强度,而且可以明显提高韧性(AKV值),降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后,材料的综合力学性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。
回火后将经过淬火及正常化处理在放回中温浸置(时效)一段时间,可促使一部分之碳化物析出,同时有可消除一部分因急速冷却所造成之残留应力,因此可提高材料之韧性与柔性。
退火能够降低硬度,改善切削加工性.消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
淬火能大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
5. 感应加热快速热处理时的钢材淬火加热温度是怎样加热的
钢材淬火抄加热时的目的是将钢加袭热到临界点以上,在某一合适的温度下保温,使组织完全转变为奥氏体,使合金化合物和碳化物充分地溶解,并使其在奥氏体内均匀地分布。在感应加热快速热处理的条件下,为了完成淬火加热的目的,其首要条件是根据以下各种因素来确定淬火加热温度。
1、
快速加热对钢临界点的影响,钢的临界点Ac1、Ac3随加热升温速度的增大而升高。因此,淬火加热温度必须根据钢的化学成分和感应加热升温速度做出调整,不能使用传统热处理采用的淬火加热温度,而是使用更高的淬火加热温度,确保钢的组织完全奥氏体化。
2、
快速
加热对合金元素及其化合物溶解的影响,淬火加热时要求钢中合金元素及其形成的化合物、碳化物都能溶入奥氏体形成固溶体,以利于后期热处理后使钢得到强化。感应加热淬火加热时保温时间很短暂,对合金元素及其化合物的溶解不利。为此,只有采用提高温度的措施来促进其溶解。
3、
快速加热对奥氏体均匀化的影响,淬火加热温度是使初生奥氏体中碳分布均匀货损重要条件。奥氏体均匀与否直接关系到淬火组织的结构特点和回火后钢的组织和性能。因此,淬火加热温度应能满足奥体均匀化的要求。