退火 正火 淬火 回火.docx

退火 正火 淬火 回火 一钢的退火与正火工艺（一）退火（将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。）1完全退火 完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理，或作为某些工件的预先热处理。加热温度：Ac3以上20-30组织：P+F目的： 细化，均匀化粗大、不均匀组织 接近平衡组织调整硬度切削性 消除内应力应用范围：亚共折钢，共析钢，不适用于过共析钢。2球化退火（不完全退火）球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。 加热温度：Ac1以上20-40 应用范围：过共析钢，共析钢 组织：球状P（F+球状Cem） 目的： 使Cem球化HRC，韧性切削性 为淬火作准备 3扩散退火（均匀化退火） 1050-1150，10-20h, P+F或P+Fe3CII 目的：消除偏析 后果：粗大晶粒（应用完全退火消除） 4再结晶退火 加热温度：Ac1以下50-150，或T再+30-50 目的：消除加工硬化 5去应力退火去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。500-650（二）正火（空冷） AC3或Accm+30-50组织：S+（F 或 Fe3C） 应用： （1）作最终热处理，普通结构钢零件 目的：a.细化A晶粒，组织均匀化 b. 减了亚共析钢中F%P%，细化强度，韧性，硬度 （2）预先热处理 a. 消除魏氏组织，带状组织；细化组织为淬火、调质作准备 b. 使过共析钢中Fe3CII使其不形成连续网状，为球化作准备 （3）改善切削加工性能（三）退火、正火的选择 正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好 1切削加工 低、中碳钢正火 中高碳刚，合金工具钢完全退火，球化退火 2作为最终热处理正火 3为最终热处理提供良好的组织状态 工具钢正火+球化退火 结构钢正火 返修件退火二钢的淬火与回火（一） 淬火淬火时，最常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。 加热到 AC3、AC1相变温度以上，保温，快速冷却 M+A 1淬火温度的决定亚共析钢Ac3+3050共析钢Ac1+3050过共析钢Ac3+3050保留一定的 CemHRC，耐磨性A中C%M中C%M脆性A中C%M过饱和度残余A 淬火温度过高A粗大M粗大力学性能， 淬火温度过高A粗大M粗大淬火应力变形，开裂 2加热时间 升温、保温 3淬火介质 6500C以上，慢，减小热应力 650-4000C，快，避免C曲线 4000C以下，慢，减轻相变应力（二）钢的淬透性 1淬透性；淬火条件下得到M组织的能力，取决于VK（上临界冷却速度） 2淬硬性，钢在淬火后获得硬度的能力，取决于M中C%， C%淬硬性3影响淬透性的因素 VK，C曲线C%亚共析钢C%淬硬性，过共析钢C%淬硬性奥氏体化温度Tt淬透性合金元素除Co%以外，C曲线右移，淬透性未溶第二相淬透性4淬透性的应用 （1）根据服役条件，确定对钢淬透性的要求选材的依据 （2）热处理工艺制定的依据 （3）尺寸效应（三）回火 1回火目的a) 降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。b) 获得工件所要求的机械性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。c) 稳定工件尺寸d) 对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。 2钢在回火时的组织转变a. 马氏体分解（800C-3000C）析出e碳化物（亚稳定）回火组织为：过饱和a固溶体十亚稳定e 碳化物（极细的）回火M（M）晶格畸变降低，淬火应力有所下降。b. 残余A有分解 200-300 AMc. 碳化物的聚集长大2800Cd. 铁素体的回复与再结晶e. 碳化物Fe3C片细粒状Fe3C3回火工艺组织一性能关系（及应用） （1）回火马氏体 1500C-350回火极细的 e 碳化物和低过饱和度a固溶体，形态基本不变 （2）回火屈氏体 T 350-500 马氏体形F +细粒状Fe3C （3）回火索氏体 S 500-6000C 再结晶等轴F+粗粒状Fe3C （4）球状P 6500CAC1 粗大球状Fe3C+F （5）回火温度与机械性能的关系 200以下，HRC不变。 200300，M 分解，残余A转变为马氏体，硬度降低不大，高碳钢硬度有一定的升高。 300，HRC 降低。 韧性：400开始升高，600最高。 弹性极限：在300-400最高。 塑性：在600-650最高。 高碳回火马氏体：强度、硬度高、塑性、韧性差 低碳回火马氏体：高的强度与韧性，硬度、耐磨性也较好 回火屈氏体：层服强度与弹性极限高 回火索氏体：综合机械性能。 4合金元素对回火转变的影响 a. 提高回火稳定性 回火稳定性：指钢在回火时，抵抗回火造成软化的能力 b. 产生二次硬化 一些Mo、W、V含量较高的钢回火时，硬度并不随回火温度的升高单调降低，而是在某一温度（约4000C）后反而开始增大，并在另一更高温度（5500C）达到峰值。c. 增大回火脆性回火脆性：指随回火温度升高时，在250400和450-650两个区出现冲击韧性明显下降的脆化现象。 5回火工艺及其应用回火类型回火温度组织性能及应用组织形态低温回火150250回火 M（M）保持高硬度，降低脆性及残余应力，用于工模具钢，表面淬火及渗碳淬火件过和a-Fe+e 碳化物中温回火350500 回火屈氏体（T）硬度下降，韧性、弹性极限和屈服强度，用于弹性元件保留马氏体针形F+细粒状Fe3C高温回火500650回火索氏体（S）强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能，优于正火得到的组织。中碳钢、重要零件采用。多边形F+粒状Fe3C 淬火+高温回火调质处理三钢的表面热处理 表面淬火：不改变表面化学成分，只改变其表面组织的局部热处理方法。 感应加热表面淬火 1原理 交变磁场感应电流工件电阻加热，集肤效应表面加热 2分类 a. 高频 200-300KHz，淬硬深度 0.5-2mm 小工件 b. 中频2500-8000Hz 淬硬深度2-5mm 尺寸较大的工件 c. I频 50Hz 淬硬深度10-15mm 大型工件 d. 超音频 30