第三节-钢的退火与正火

第三节钢的退火与正火,一、钢的退火,二、钢的正火,三、退火与正火的选用原则,四、退火、正火在零件制造工艺路线中的位置,将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓冷(如炉冷)的热处理工艺近似平衡组织P（+F或Fe3CII）,（一）完全退火（退火）亚共析钢,组织：P+F,目的：细化、均匀化粗大、不均匀原始组织；降低硬度切削性消除内应力。,一、钢的退火,THAc33050,保温后快冷到Ar1以下珠光体转变区某一温度等温，使AP后空冷。,（二）等温退火,目的：同完全退火。特点：与退火相比可大大缩短时间、提高生产率；组织均匀，退火工件的加工工艺性能好。,亚共析钢THAc3+3050；过共析钢THAc1+3050。,加热温度略高于Ac1温度（Ac12030）保温，炉冷到Ar1以下等温一段时间或以非常缓慢的速度冷却。,组织：球状P（+粒状Fe3C）,目的：使Fe3C球化硬度，韧性切削性为淬火作组织准备,应用范围：高碳钢、合金工具钢,（三）球化退火（不完全退火）,T12A钢球化退火显微组织,（四）扩散退火,目的：消除偏析，使成分、组织均匀化。,适于钢种：合金钢、铸件、焊接件及锻坯。,组织：P+F或P+Fe3CII,将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度（1050-1150）长时间加热，以消除或减少晶内偏析（枝晶偏析），达到均匀化的目的，这种热处理工艺称为扩散退火（亦称为均匀化退火）。,TH=Ac3+150250（10501150）,Cu-20%Ni偏析组织与退火组织,加热温度Ac1，一般为500650。,目的：消除冷热加工后的内应力，以稳定尺寸，减少变形。,（五）去应力退火,应用举例：铸造或焊接的机床床身、导轨；机加工成型的螺旋被动锥齿轮。,将冷变形后的金属加热到再结晶温度以下保温，然后缓慢冷却（如炉冷）到200300出炉空冷的热处理工艺称为去应力退火。,加热温度：T再+100200，一般在650700之间,目的：消除加工硬化,（六）再结晶退火,应用：冷冲杯、桶形件、冷拔棒、冷轧板等。,将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新形核，转变为均匀细小的等轴晶粒，同时消除加工硬化的热处理工艺称为再结晶退火,T再+100200,二、钢的正火,将钢加热到Ac3（或Accm）以上3050，保温一定时间，然后空冷（风冷、喷雾）的热处理工艺。,组织：S（+F少或Fe3CII少）,应用：,（一）作为预先热处理的正火工艺,1.改善低碳钢切削加工性能。,2.消除中碳钢热加工缺陷。,消除魏氏组织、粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。,高碳钢中的W,中碳钢中的W,高速钢正常淬火组织与粗大组织,高速钢锻造带状组织,45钢带状组织,3.消除过共析钢的网状碳化物。,(二)作为最终热处理的正火工艺,提高普通结构件的力学性能。,2.避免淬火时的变形和开裂(但不能充分发挥材料的性能潜力)。,（一）从切削加工性上考虑,低、中碳钢正火,中高碳钢、合金工具钢完全退火（0.50.75C），球化退火（0.75C）,金属最佳切削硬度170230HBS,三、退火与正火的选用原则,工具钢正火+球化退火结构钢正火返修件、尺寸较大及形状复杂零件退火,（三）从经济成本上考虑,在可能的条件下应尽量选用正火。,2.为最终热处理提供良好的组织状态。,（二）从使用性能上考虑,1.对性能要求不太高的零件，选用正火作为最终热处理。,铸、锻（或原材料）毛坯,退火（正火）,粗加工,淬火回火,精加工（磨削）,四、退火、正火在零件制造工艺路线中的位置,例1：20CrMnTi钢汽车后桥螺旋被动齿轮加工的主要工序有：下料锻造预先热处理（正火）机加工（车、钻、铣等）渗碳淬火+低温回火清洗精加工（磨削、研磨等）。,例2：滚动轴承的生产工艺路线：,下料锻造预先热处理（球化退火）机加工（车等）淬火+低温回火清洗磨削加工成品。,34.经过冷轧后的15钢钢板，要求低硬度和高塑性，应该采用的合适热处理方法是（）（a）淬火+高温回火（b）完全退火（c）高温回火（d）再结晶退火35.ZG35的铸造齿轮应该采用的合适退火工艺是（）（a）完全退火（b）不完全退火（c）再结晶退火（d）球化退火,随堂思考题（见习题集上34-37、13-16题）,36.具有较严重网状碳化物的T12钢应采用的预先热处理工艺是（）（a）球化退火（b）完全退火（c）正火+球化退火（d）正火+完全退火37.具有较严重网状碳化物的GCr15钢应采用的预先热处理工艺是（）（a）球化退火（b）正火+完全退火（c）正火+球化退火（d）完全退火,13.对同