正火与退火解析PPT教学课件.ppt

1、2 .退火和正火、教育构想的授课时间为8小时时，以教师的说明为主，结合授课问题、授课讨论等，重点结合生产的实际说明退火和正火相关知识，对退火和正火的定义、目的和技术有明确的认识和理解。 教育内容的退火、正火的定义、目的和分类常用的退火工艺钢的正火退火和正火后的组织和性能退火和正火的缺陷。 的双曲正切值。 1、学生的学习情况通过本章的学习，学习了明确退火和正火的定义和目的，制定退火和正火的技术。 教育目标掌握退火和正火的定义、目的、分类、组织和性能等基本知识，能正确制定退火和正火的技术。 教育的重点和难点：退火和正火的组织和性能的难点：退火和正火技术的制定教育过程如下： 2、2退火和正火，钢加热

2、和冷却时铁碳相图上临界点的位置，3，2.1退火和正火的定义，目的和分类，4，ac1，5，6，7，2.2常用的退火方法，一，扩散性退火1，定义应用：偏析比较严重的合金钢，优质合金钢扩散退火的本质：使钢中各元素的原子在奥氏体中充分扩散。 扩散退火温度高，时间长。 8、偏析的主要表现： (1)化学成分的不均匀性. (2)非金属夹杂物的不均匀性分布. (3)偏析区还具有很多显着的维度和宏观气泡、气孔、组织稀疏. 偏析的危害：偏析的存在导致大量铸造、锻件的成分和组织不均匀，存在大的组织应力，其直接关系到钢的热处理和机械性能。 另一方面，扩散性退火、9、偏析和稀疏、枝晶偏析、带状偏析、带状组织(锻造)、一

3、、扩散性退火、10、(1)加热加热温度：一般扩散退火温度在比0.80.9T高的温度下熔融，但可以防止在比固相线温度低的温度下过退火(晶界氧化或熔融)。 即，Ac3和Accm 150300根据钢种和偏析的程度而不同。 碳钢一般为11001200 .合金钢为了使其共晶碳化物充分溶解，允许温度上升到11501250 。 加热速度： 100200 /h。 2工序，一，扩散性退火，11，(2)保温时间：保温时间根据通常钢材的最大截面厚度计算，每25mm保温3060min，或者每1mm保温1.52.5min，装炉量大的话，可以用经验式=8.5 Q/4(h )计算：式中(3)冷却：保温后用炉冷却，以冷速50

4、/h，冷却至600以下后进行空冷。 高合金和高淬火性钢 2030 /h。 在350以下出炉，一、扩散性退火、12、二、完全退火、1、定义、目的和应用定义：将钢和钢材加热到Ac3点以上，使其完全奥氏体化，然后逐渐冷却，得到接近平衡组织的热处理工艺。 目的细化晶粒，降低硬度，改善切削性能，消除内力。 应用：各种亚共析成分(包括碳量0.30.6%的中碳钢)的碳钢及合金钢的锻造材料及热轧材料的完全退火工序，在工件锻造加工后、切削加工前进行主要消除锻造后的组织的不均匀性，降低硬度，注意后加工和热处理的准备：低碳钢应采用完全退火13、14、二、完全退火，2个工艺(1)加热温度：完全退火不太高，一般为Ac3

5、点以上20-30加热速度：加热速度： 100200/h。 (2)保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装炉量、装炉方式等因素有关。装炉量大时，对于结构钢、弹簧钢和模具钢钢块，用经验式=8.5 Q/4(h )对亚共析钢的锻炼，对于轧制材，一般用以下的经验式，保温时间=(3-4) (0.20.5)Q(h )装炉量小时，通常用工件的有效厚度计算、15、二、完全退火、(3)冷却退火后的冷却速度缓慢，避免奥氏体在Ar1温度以下的过冷却条件下珠光体相变，硬度过高。 一般碳钢的冷却速度小于200/h，低合金钢的冷却速度为100/h，高合金钢的冷却速度更小，一般50/h的炉出温度为600以

6、下。 16、二、完全退火(等温退火)、定义、目的和应用、目的(与完全退火相同): 细化晶粒，降低硬度，改善切削性能，消除内力。 应用：高碳合金钢、高合金钢的大型铸造锻件和冲压零件、17、18、1、定义、目的和应用定义：将钢在Ac1 Ac3 (亚共析钢)或Ac1 Accm (过共析钢)之间加热，保温后缓慢冷却，得到接近平衡组织的热处理技术。 加热到二相域的温度，组织不完全奥氏体化，只有珠光体相变再结晶奥氏体化，因此初析铁素体和渗碳体的形态和分布几乎没有变化。 目的：降低硬度，改善切削性能，消除内力。 主要应用：亚共析钢锻件的锻造技术正常，原始组织中的铁素体均匀，微细，珠光体板间距离小，只是内应力

7、大，不完全退火导致珠光体板间距离大，硬度下降，内应力减少的不完全退火的加热温度比完全退火低，工艺周期也短由于热能少，可以降低成本，提高生产效率，因此对于锻造技术正常的亚共析钢品，可以采用不完全退火来代替不完全退火。 三、不完全退火、19、1、定义、目的和应用定义：球化退火是将钢中的碳化物球化，得到粒状珠光体的热处理工艺。 这实际上是不完全退火的一种。 目的：降低a、硬度，改善切削加工性能。 得到b和均匀的组织，改善热处理工艺的性能。 c .为今后淬火的组织准备。 主要应用：共析钢、过共析钢和合金工具钢。四、球状化退火、球状化退火组织：粒状珠光体、20、四、球状化退火、2、通过球状化退火的过程得

8、到球状珠光体，将通路片状p的低温球状化(不变化)从不均匀a冷却到球状p、球状化退火的工艺计划、21、四、球状化退火，(1)方案1 (1) 特征：一次碳化物粗大，需要反复锻造和适当的扩散退火而球状化，二次碳化物存在于网状，难以球状化的p共析碳化物也难以球状化的低温球状化退火时间长(数十数百小时)，22、四、球状化退火，(2)方案2 (往返球状化退火)特征：球状化效果高，球状化操作过程麻烦，23、四、球状化退火(3)方案3 (高温球状化退火或一次球状化退火)球状化退火的原组织为细片状的p，不允许网状渗碳体的存在，a比AC1加热时仅存在渗碳体粒子或碳丰富的区域。 在之后的冷却过程中作为结晶核形成球状

9、珠光体。 实际上是不完全退火，在球状化之前需要进行正火处理。 工艺参数的影响a、加热温度过高时，碳化物充分溶解，没有结晶核心，不能形成粒状p，形成板状珠光体。 b、保温时间过长时，a中的碳浓度变得均匀，容易形成片p，一般保温时间为4小时左右的c、冷却速度、冷却速度增加，碳化物直径减少，冷却速度过大，p转移温度过低时，片p也出现。一般选择20/h的特征：需要一次正火处理，很难控制加热温度、保温时间和冷却速度。24、四、球状化退火、(4)等温球状化退火是将钢加热到Ac1以上2030，保温在24h，骤冷至Ar1以下20 左右，等温36h后，与炉一起降低到600 ，从炉中进行空冷。 球化速度快，操作简

10、单，是目前广泛应用于生产的球化退火技术。 25，5，再结晶退火和脱应力退火，1，再结晶退火的定义：将冷变形金属加热到再结晶温度以上，保持适当的时间，使变形晶粒变成均匀的等轴晶粒，去除加工硬化和残馀应力的热处理过程。 目的：消除加工硬化，提高塑性，改善切削加工性和成形性。 温度：一般钢材再结晶退火温度为650700，铜合金为600700，铝合金为350400。26、5、再结晶退火和脱应力退火、2、脱应力退火、27、5、再结晶退火和脱应力退火、28、2.3钢的正火、1、正火的定义、目的和组织定义目的：得到一定的硬度，使晶粒微细化，得到比较均匀的组织和性能。 正火过程的本质：完全奥氏体化和伪共析相变

11、。 钢的碳含量为0.61.4%时，正火组织中不出现初共析相，只存在模拟共析珠光体和索体，碳含量不足0.6%的钢，正火组织中出现少量的铁素体。29，正火组织：(细珠光体)共析钢s、亚共析钢F S、过共析钢Fe3C S、45钢的正火组织，30，2.3钢的正火，二，正火工艺加热温度： Ac3或Accm 3050； 保温保温时间：以工件回火为基准，完全奥氏体化，即以达到心部要求的加热温度为基准。 冷却速度：冷却方式通常是将工件从炉中取出，放置在空气中自然冷却的方式，较大的一方也可以用吹气和喷雾等方法冷却。 (冷却速度比退火快)，31，2.3钢的正火，三，正火的应用1，改善钢的切削加工性能的碳钢和低合金

12、钢，退火后的硬度低，切削加工时“带刃”容易，表面粗糙度差，通过正火处理，可以减少自由铁素体，得到细片状珠光体2 .消除中碳钢的热加工缺陷。 中碳结构钢铸件、锻件、轧材和焊件在热加工后容易出现魏氏组织、晶粒粗大等过热缺陷和带状组织，可以通过正火消除这些缺陷，使晶粒微细化，使组织均一化，达到消除内部应力的目的。 3 .去除过共析钢的网状碳化物。 过共析钢必须在淬火前进行球状化退火进行机械加工，为淬火做好组织准备，但如果过共析钢中存在严重的网状碳化物，在球状化退火时就不能得到良好的球状化效果。 正火可去除共析钢中的网状碳化物，提高球化退火的品质。 4 .最终热处理是提高一般结构的机械性能。 对力不强

13、、性能要求不高的碳钢和合金钢的结构件，采用正火处理可以达到一定的综合机械性能。 以正火作为最终热处理代替调质处理，可以减少工序，节约能源，提高生产效率。32、2.3钢正火、四、正火时应考虑的问题1、碳含量低的钢，在适当提高正火温度、提高过冷却奥氏体的稳定性的同时，可以增加冷却速度，得到细片状p、减少初析铁素体的量。 2、中碳钢根据成分和尺寸决定冷却方式，碳含量高、合金元素高的材料必须采用慢的冷却速度。 3 .过共析钢的正火采用了较大的冷却速度，为了去除网状渗碳体，在加热时使碳化物尽可能地溶解在奥氏体中，先抑制共析渗碳的析出。4、双重正火时，一次正火的加热温度高，去除粗大的组织，均匀的成分，二次

14、正火正常进行，细分组织。 33、2.4钢的退火和正火的区别和选择原则，一、退火和正火的区别1，组织的区别相同：退火和正火得到的是珍珠型组织，或铁素体和渗碳体的机械混合物。 但是，将正火和退火进行比较，正火的珠光体能以较大的过冷却度得到，因此用亚共析钢析出的初共析铁氧体少，珠光体数多，珠光体片间距小。 用过共析钢与完全退火相比，正火不仅珠光体的单间距小，还能抑制初共析网状渗碳体的析出，但在完全退火中存在网状渗碳体。 2 .性能差异为亚共析钢，与正火和退火相比，正火强度和韧性高，塑性相似。 在过共析钢中，完全退火的原因是存在网状渗碳体，其强度、硬度、韧性都低于正火。 只有球状化退火的情况下，由于得

15、到的组织是球状珠光体，所以担心其综合性能是正火的。34、2.4钢的退火和正火的区别和选择原则，二、退火和正火的选择原则退火，正火的选择应根据钢成分、前后连接的冷、热加工技术、最终零件使用条件等来进行，一般按以下原则选择1，0.25 % c以下的钢，用正火提高强度。 2 .对渗碳钢，用正火消除锻造缺陷，提高切削加工性能。 但是，对含有不到0.20%碳的钢，必须采用高温正火。 这种钢只有形状复杂的大型铸件通过退火来消除铸造应力。 3、含有0.250.50%碳的钢一般采用正火。 其中含有0.250.35%碳的钢，正火后的硬度接近最佳切削加工的硬度。 含碳钢虽然硬度稍高(200HB )，但正火生产性高

16、、成本低，因此采用了正火。 只对合金元素含量高的钢采用完全退火4、含碳0.500.75%的钢，一般采用完全退火。 由于碳含量高，正火后的硬度太高，不利于切削加工，退火后的硬度正好适合切削加工。 另外，这种钢多以淬火、回火的状态使用，因此一般的工序是通过退火降低硬度，然后进行切削加工，最终进行淬火、回火。 5、含有0.751.0%碳的钢，有用于制造弹簧的，也有用于制造刀具的。 前者采用完全退火作为预备热处理，后者采用球状化退火。 用不完全退火法使渗碳体球状化时，必须先点火，除去网状渗碳体，使珠光体片微细化。 6、含有1.0%以上碳的钢被用于制造工具，球化退火被用于预热处理。35、2.5退火、正火

17、缺陷、1 .过烧由于加热温度过高，引起晶界氧化，晶界局部溶解，工件被废弃。 2 .黑脆碳工具钢或低合金工具钢在退火后虽然硬度低，但由于脆性大、折断、折断而呈灰色的黑色，因此有时被称为“黑脆”。 金相组织的特征是一部分渗碳体变成石墨，脆工具无法修复。 如图2-1所示。36、2.5退火、正火缺陷、3 .粗大魏氏组织工业中，先共析的片(针)状铁氧体或片(针)状碳化物和珠光体组织称为魏氏组织，用w表示。 前者被称为-FeWei氏组织，后者是碳化物Wei氏组织：退火或正火钢中出现粗大Wei氏组织的主要原因是加热温度过高。 根据魏氏组织的形成规则，奥氏体晶粒细的情况下，只有碳含量少的钢，在适当的冷却速度范围内冷却的情况下魏氏组织就会出现。 奥氏体粒粗大的情况下，wise组织的碳含量的范围扩大，冷却速度低的情况下