热处理工艺技术与原则(共61页).ppt

1、二、学习方法二、学习方法抓住热处理工艺的普遍规律；抓住热处理工艺的普遍规律；抓住每种热处理工艺的特殊规律、特点抓住每种热处理工艺的特殊规律、特点;注意实现某种热处理工艺的技术问题；注意实现某种热处理工艺的技术问题；注意与其它加工工艺之间的关系；注意与其它加工工艺之间的关系；注意热处理原理与具体实际相结合。注意热处理原理与具体实际相结合。一、退火的定义一、退火的定义 退火是将钢加热到低于或高于退火是将钢加热到低于或高于Ac1点以上点以上温度，保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷温度，保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷却速度，以获得平衡态组织的热处理工艺。却速度，以获得平衡态组织的热处理工艺。 退火既可

2、作为预备热处理，为最终热处理退火既可作为预备热处理，为最终热处理淬火、回火、化学或外表热处理等创造淬火、回火、化学或外表热处理等创造良好的组织条件或适于后续加工工艺性能的良好的组织条件或适于后续加工工艺性能的需要，也可作为钢的成品或半成品的最终热需要，也可作为钢的成品或半成品的最终热处理。处理。二、退火的目的二、退火的目的降低钢的硬度，便于切削加工；降低钢的硬度，便于切削加工；消除内应力或冷作硬化，提高塑性以利于消除内应力或冷作硬化，提高塑性以利于继续冷加工；继续冷加工；改善或消除毛坯在铸、锻轧、焊时所改善或消除毛坯在铸、锻轧、焊时所产生的化学或组织不均如偏析、带状产生的化学或组织不均如偏析、

3、带状组织和魏氏组织等，提高其工艺性能组织和魏氏组织等，提高其工艺性能和使用性能和使用性能;细化晶粒，提高大批量生产零件的组织均细化晶粒，提高大批量生产零件的组织均匀性，为最终热处理作好组织准备。匀性，为最终热处理作好组织准备。三、退火的分类三、退火的分类第一类：在临界温度第一类：在临界温度Ac1或或Ac3以上以上的退火，又称相变重结晶退火，包括：的退火，又称相变重结晶退火，包括：完全退火、球化退火、不完全退火、扩完全退火、球化退火、不完全退火、扩散退火散退火第二类：在临界温度第二类：在临界温度Ac1以下的退火，以下的退火，包括：再结晶退火、去应力退火包括：再结晶退火、去应力退火其它：等温退火、

4、去氢退火其它：等温退火、去氢退火碳钢各种退火和正火工艺标准示意图碳钢各种退火和正火工艺标准示意图 (固相线以下固相线以下100200)。，处处六、去氢退火六、去氢退火 去氢退火的目的是消除钢中的氢所造去氢退火的目的是消除钢中的氢所造成的白点发裂。采用温度需加热到成的白点发裂。采用温度需加热到Ac3以上，然后迅速冷却到以上，然后迅速冷却到C曲线曲线“鼻鼻尖稍下一点温度等温并保持较长时间，尖稍下一点温度等温并保持较长时间，使氢原子从钢内逸出。使氢原子从钢内逸出。 冶金工厂生产的钢轨和某些对氢敏感冶金工厂生产的钢轨和某些对氢敏感的合金钢坯，锻、轧后从高温冷却到的合金钢坯，锻、轧后从高温冷却到3005

5、00转入保温箱或灌中进行长时转入保温箱或灌中进行长时间的等温扩散，然后冷却到室温即可将间的等温扩散，然后冷却到室温即可将氢消除。氢消除。七、等温退火七、等温退火等温退火等温退火：将钢件加热到高于：将钢件加热到高于Ac3 (或或Ac1 ) 的温度，保温适当时间后，较快地冷却到珠的温度，保温适当时间后，较快地冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。 目的目的：与完全退火相同，能获得均匀的预期：与完全退火相同，能获得均匀的预期组织；对于奥氏体较稳定的合金钢，可大大组织；对于奥氏体较稳定

6、的合金钢，可大大缩短退火时间。缩短退火时间。火火一、加热温度的选择一、加热温度的选择 加热温度首先要按照钢的状态图和临加热温度首先要按照钢的状态图和临界点来选择。一般的原那么：不完全退界点来选择。一般的原那么：不完全退火为火为Ac120 30；完全退火为；完全退火为Ac33050；正火为；正火为Ac3 (或或Acm)3050(或加或加3080)。 生产上在不影响质量和性能的前提下，生产上在不影响质量和性能的前提下，将温度相近、要求相似的不同钢号混合将温度相近、要求相似的不同钢号混合装炉。装炉。碳钢各种退火和正火工艺标准示意图碳钢各种退火和正火工艺标准示意图 二、加热速度的选择二、加热速度的选择

7、 对于一般碳钢和低合金钢而言，加热对于一般碳钢和低合金钢而言，加热速度可不予限制，钢材入炉后可随炉升速度可不予限制，钢材入炉后可随炉升温，也可高温装炉。在连续生产条件下，温，也可高温装炉。在连续生产条件下，大多采用高温直接装炉与快速加热，这大多采用高温直接装炉与快速加热，这对提高生产率、缩短生产周期、降低能对提高生产率、缩短生产周期、降低能耗较为有利，但操作上要以保证保温阶耗较为有利，但操作上要以保证保温阶段温度的均匀性为前提。段温度的均匀性为前提。 对某些导热性低的高合金钢或合金材对某些导热性低的高合金钢或合金材料，加热速度应限于料，加热速度应限于150/时以下，而时以下，而且原那么上应低温

8、且原那么上应低温(250)装炉，开始装炉，开始加热速度较慢，温升至加热速度较慢，温升至600后可加快后可加快升温速度。升温速度。三、保温时间的选择三、保温时间的选择保温的目的是使炉料内外温度一致，并完保温的目的是使炉料内外温度一致，并完成所需的组织转变。成所需的组织转变。保温时间确实定应考虑钢的成分及原始组保温时间确实定应考虑钢的成分及原始组织状态、装炉量、装炉方式以及加热炉织状态、装炉量、装炉方式以及加热炉的特性等因素。合金钢在退火、正火时的特性等因素。合金钢在退火、正火时的保温时间应比碳钢长一些，因为大多的保温时间应比碳钢长一些，因为大多合金元素阻碍碳和铁原子的扩散，合金合金元素阻碍碳和铁

9、原子的扩散，合金元素自身扩散能力也较小。元素自身扩散能力也较小。如果钢的原始组织中存在粗片状、网状、大如果钢的原始组织中存在粗片状、网状、大块状碳化物或其它一些特殊组织，为了使它块状碳化物或其它一些特殊组织，为了使它们能够溶解和消失，保温时间亦应延长。们能够溶解和消失，保温时间亦应延长。装炉量及装炉方法与保温时间也有密切关系。装炉量及装炉方法与保温时间也有密切关系。装炉量多，保温时间要适当延长。不同的装装炉量多，保温时间要适当延长。不同的装炉方式也直接影响到钢材的均匀受热的程度，炉方式也直接影响到钢材的均匀受热的程度，堆集密的比间隙放置的受热慢，保温时间相堆集密的比间隙放置的受热慢，保温时间相应要长些。应要长些。四、冷却速度的选择四、冷却速度的选择 退火与正火后的冷却速度，主要是根据它退火与正火后的冷却速度，主要是根据它们的目的和对钢材的组织及性能的要求而确们的目的和对钢材的组织及性能的要求而确定的，尤其是对退火后有珠光体球化级别