连续退火工艺对超高强双相钢

连续退火工艺对超高强双相钢

连续退火工艺对超高强双相钢

力学性能的影响

现代汽车工业的发展趋势是更轻、更安全可靠,价格低而污染小,这对汽车用钢板提出了越来越高的要求。先进高强度钢(AHSS)在汽车工业有着重要的应用,尤其是双相钢(Dual Phase Steel)。双相钢由马氏体和铁素体组成,以相变强化为基础,具有低屈强比,高的初始加工硬化速率、良好的强度和延性配合等特点,符合汽车工业循环经济的首要原则—“减量化”,是汽车用钢板的理想材料。

在实际工业生产中,冷轧DP钢是在连续退火线上生产的,连续退火工艺参数对冷轧DP钢的力学性能和最终组织形貌的形成有着重要的影响。技术人员利用Gleeble-3500热力模拟实验机模拟连续退火工艺,着重研究了连续退火工艺对冷轧DP钢的组织和性能的影响,通过正交实验法对超高强冷轧双相钢的连退工艺参数进行了优化,并使用Hollomon方程,分析组织特性对超高强冷轧双相钢的应变硬化特性的影响。研究发现:

1)利用正交实验设计连续退火工艺参数,获得了抗拉强度1021MPa,总延伸率大于14.6%,断裂吸收能为0.126J /mm3的优异综合力学性能的超高强冷轧双相钢。进而获得最佳工艺连续退火参数为: 试样首先以10℃/s的加热速度加热到760℃保温150s,并以50℃/s的冷却速度冷却到280℃,然后过时效保温320s;

2)通过三因素三水平正交实验的极差分析得出,连续退火工艺参数对抗拉强度和总延伸率的影响程度大小顺序是: 临界区退火温度>保温时间>过时效温度。主要因为临界区退火温度和保温时间影响双相钢马氏体含量、分布和形态,进而影响冷轧双相钢的抗拉强度和延伸率;

3)随着马氏体体积分数的增加,冷轧双相钢的两阶段硬化特性更明显,当马氏体体积分数在65%左右时,冷轧双相钢的应变硬化关系呈非线性,两阶段的应变硬化指数n值变化较大,并出现明显拐点。由于应变硬化机制的激活方式不同,即第一阶段应变硬化与铁素体塑性变形相关,第二阶段与马氏体开始塑性变形相关,n值较低,两相塑性应变不相容性下降。

离子注入和快速退火工艺处理

离子注入和快速退火工艺 离子注入是一种将带电的且具有能量的粒子注入衬底硅的过程。注入能量介于1keV到1MeV之间,注入深度平均可达10nm~10um,离子剂量变动范围从用于阈值电压调整的1012/cm3到形成绝缘层的1018/cm3。相对于扩散工艺,离子注入的主要好处在于能更准确地控制杂质掺杂、可重复性和较低的工艺温度。 高能的离子由于与衬底中电子和原子核的碰撞而失去能量,最后停在晶格内某一深度。平均深度由于调整加速能量来控制。杂质剂量可由注入时监控离子电流来控制。主要副作用是离子碰撞引起的半导体晶格断裂或损伤。因此,后续的退化处理用来去除这些损伤。 1 离子分布 一个离子在停止前所经过的总距离,称为射程R。此距离在入射轴方向上的

投影称为投影射程Rp。投影射程的统计涨落称为投影偏差σp。沿着入射轴的垂直的方向上亦有一统计涨落,称为横向偏差σ┷。 下图显示了离子分布,沿着入射轴所注入的杂质分布可以用一个高斯分布函数来近似: S为单位面积的离子注入剂量,此式等同于恒定掺杂总量扩散关系式。沿x 轴移动了一个Rp。回忆公式: 对于扩散,最大浓度为x=0;对于离子注入,位于Rp处。在(x-Rp)=±σp处,离子浓度比其峰值降低了40%。在±2σp处则将为10%。在±3σp处为1%。在±4σp处将为0.001%。沿着垂直于入射轴的方向上,其分布亦为高斯分布,可用: 表示。因为这种形式的分布也会参数某些横向注入。 2 离子中止 使荷能离子进入半导体衬底后静止有两种机制。 一是离子能量传给衬底原子核,是入射离子偏转,也使原子核从格点移出。设E是离子位于其运动路径上某点x处的能量,定义核原子中止能力:

快速退火法

节能新工艺-----快速退火 在A1点附近作短时多次的循环处理,可以用在退火工具钢上的事实已为试验所证明。这种方法之所以有推荐的价值,在于所消耗的时间短(大约只合为一般退火的六分之一),和处理后的工件质量好(得到完全粒状或绝大部分粒状的珠光体,并且游离碳化物分布均匀),此外,尚可把多种牌号的钢一同炉处理,在生产上应用很方便。 1、常规方法:采用普通的退火方法除处理时间很长外,更主要是处理后的金相组织达不到要求。退火工件70%为粗片状珠光体及网状碳化物的组织。因而在淬火时,即使在保温时间正确的情况下,珠光体中的碳化物也并不全部溶解,成片状的形式保留到淬火之后,再加之游离碳化物呈网状分布,显著的降低了淬火零件的寿命、譬如弹性夹头(T7-T10),过去这种工件在薄片弹性部分就常常因片状碳化物被保留而断裂。常规方法如图一所示。 图一 按照这一方法,确实可以得到满意的球状组织,并避免石墨化现象;但生产时间仍然很长,使用起来很不经济。 根据如上情况,为了缩短时间,降低消耗,节约成本。我们采用快速退火的方法。 2、快速退火法:通用的工艺方法如图二所示 图二

将钢加热到A1+10-15℃×t(min),并作短时间的保温,除游离碳化物外,使珠光体中的碳化物部分溶解于奥氏体中,未溶解的碳化物片层受表面能的影响,逐渐破碎并趋于球状。 然后缓冷至A1-10--15℃,使之碳化物成为球状。如此,循环数次,便可达到球化的目的。依据各钢材A1点的位置及实验结果,确定循环退火的温度区间。的关系如图三及图四所示; 3、效果 3.1、缩短周期,提高效率,降低成本。 3.2、退火质量好,有利于后续加工。 3.3、有利于生产的组织。 3.4、适用范围广。

罩式退火和连续退火优缺点

罩式退火和连续退火优缺点 1)生产工艺 全氢罩式退火炉是冷轧钢卷以带有少量残余乳化液的状态,未作脱脂便送入罩式退火炉进行退火处理,在氢气气氛中冷却,然后通过平整机中间库直接送往平整机,再检查等,设备布置空间大,生产周期长,但产品规格和产量变化灵活性强。连续退火线上冷轧带卷在进口段进行脱脂,在连续退火的第一段进行退火,随后采用气体或水等进行冷却,在退火第二段进行时效处理,然后进行在线平整,检查等,设备布置紧凑,占地面积小,生产周期短,但产品规格范围覆盖面不宜太宽,产量不宜太低。 2)总成本 所谓总成本包含工艺设备新建的投资费用再加上生产运行费用。对于全氢罩式退火工艺途径来说,其投资、消耗与维修费用与连续退火线相比都要低,只有人员较多和材料损失比较高。此外,对于连续退火线而言,还应累加冶炼深冲钢种所需的附加费用(用于真空脱气、微合金化等)以及较昂贵的酸洗费用(用于清除热轧卷取温度较高而形成的红色氧化铁皮)。所以,从有关的资料评价估计全氢罩式退火炉的总成本比连续退火机组低。 3)品种性能 品种方面,全氢罩式退火通常生产的品种有CQ、DQ和DDQ,生产EDDQ、S―EDDQ、HSLA等品种难度很大,适合小批量、多品种生产。连续退火品种有CQ、DQ、DDQ、EDDQ、S―EDDQ、HSLA、HSS等,生产厚规格(大于2.5mm)产品有困难,规格范围太宽将增加控制难度,适合大批量、少品种生产。表面洁净度方面,全氢罩式退火通过建立正确退火制度,加上在热轧、冷轧的预防措施(严格控制板形、新型轧制技术、一定程度的均匀粗糙度、精确的卷取张力等),减少粘结、折边、碳黑等缺陷。而连续退火后的钢板表面十分光洁,不会出现粘结、折边、碳黑等缺陷,适合生产表面质量要求高的钢板。深冲性方面,对于铝镇静钢而言,一般用全氢罩式退火比用连续退火质量要优,其机械性能均匀,塑性应变比r 值、加工硬化指数n值一般都能高于连续退火的产品。近年发展起来的微合金化超深冲(IF)钢,又称无间隙原子钢,该钢具有极优良的成形性,即高r值(r>2.0)、高n值(n>0.25)、高伸长率(8>50%)和非时效性(AI=0)。用连续退火生产出的IF钢的深冲性要优于用全氢罩式退火生产出的铝镇静钢的深冲性。无论用全氢罩式退火还是用连续退火均可生产微合金化超深冲(IF)钢,但用全氢罩式退火生产(IF)钢效率较低。连续退火工艺是以严格控制钢的成份为基础的,炼钢工序中需低碳、低锰,磷、硫等杂质含量要低,而这些控制技术难度高,工艺操作复杂。国外(日本等)IF钢的退火主要采用连续退火工艺,国内F钢的退火则主要采用全氢罩式退火工艺。用全氢罩式退火生产一般冷轧板热轧中低温卷取即可,用连续退火生产一般冷轧板热轧中需高温卷取。用连续退火生产IF钢时可省去过时效处理,热轧又可采用低温加热及低温卷取,比用全氢罩式退火生产IF钢优势大。对于汽车上的难冲件,用IF钢生产比用铝镇静钢生产成品率高。 强度方面,高强度板按强化机理主要有:固溶强化型加磷钢板、弥散强化型高强度低合金钢板、相变强化型双相钢板和马氏体钢板、烘烤硬化型的BH钢板等等。全氢罩式退火一般生产软质钢板,生产的低合金结构高强钢(HSLA)强度级别和深冲等级均受到限制,不适宜作高强度原板。连续退火既能生产多种深冲等级(如CQ、DQ、DDQ等)深冲钢板,又能生产强度和深冲均好的深冲高强钢板(其中CQ―HSS强度级别为340MPa和590MPa,DQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa,DDQ―HSS强度级别为340MPa和440MPa,BH―HSS强度级别为340MPa,DP―HSS强度级别为340MPa、440MPa、590Mpa、780MPa,TRIP―HSS 强度级别为590MPa和780MPa等等)。温度均匀性方面,全氢罩式退火以紧卷状态进行处理,热工性能差,在加热和冷却过程中,其两端、内外层和中心的温度存在一定程度的不均

几种常见退火工艺方法及比较

几种常见退火工艺及比较 我们知道,铜杆和铝杆在拉丝机上拉拔的过程中,会发生硬化、变脆,为了恢复单丝的塑性,保持良好的电气性能,因此需要将线材在一定的温度下进行热处理(退火处理)。 目前常见的退火方法有:退火炉退火,热管式退火,接触式电刷传输大电流退火和感应式退火等几种方法,下面逐一分析、比较各种退火方法的优缺点。 1、退火炉退火 退火炉退火设备主要由退火罐、加热丝、等组成(参见图1)。它通过把单丝放置在一个加热的容器内,达到退火的目的。 该设备的主要优点:设备简单、易维护。 缺点:耗电量大,退火后单丝性能不稳定,不能在线连续退火,而且退火周期较长。 2、热管式退火 热管式退火设备主要由不锈钢管、加热丝、冷却液、收放线装置等组成(参见图2)。它通过电热丝加热一根空心管,单丝通过加热的空心管,达到退火的目的。 该设备的主要优点:设备较简单,能够实现在线连续退火,而且退火周期相对较短。 缺点:耗电量大,无法实现退火速度自动跟踪(退火温度不能跟随线速作及时调整)。 3、接触式电刷传输大电流退火 接触式电刷传输大电流退火设备主要由可调变压器、电刷、电极轮、冷却液、收放线装置等组成。它是利用单丝通电流时会发热这一原理来实现退火的。 该设备的主要优点:比较节能,能够实现在线连续退火,而且退火周期较短,能够实现退火速度自动跟踪(能自动根据单丝速度调整退火电压或电流,使单丝退火程度保持一致)。 缺点:由于靠电刷传输电流,电极轮转动使的阻力较大(费能),单丝和电极轮间有时会产 生火花,影响单丝的表面质量。(参见图3) 图3 接触式电刷传输大电流退火示意图 图3中,电极轮1和电极轮3的电位相等(假设都是正极),电极轮2是负极,则电极轮1和电极轮2及电极轮2和电极轮3之间的单丝都有电流通过,并产生热量。从图中可以看出,

冷轧板的退火工艺:连续退火和罩式退火的比较

冷轧板的退火工艺:连续退火和罩式退火的比较 冷轧产品是钢材中的精品,属高端产品,具有加工精细、技术密集、工艺链长、品种繁多、用途广泛等特点。国际钢铁工业发展实践表明,随着经济社会发展,冷轧产品在钢材消费总量中的比重在不断提高,并发挥着越来越重要的作用。 冷轧后热处理是冷轧生产中的重要工序,冷轧板多为低碳钢,其轧后热处理通常为再结晶退火,冷轧板通过再结晶退火达到降低钢的硬度、消除冷加工硬化、改善钢的性能、恢复钢的塑性变形能力之目的。冷轧板的再结晶退火在退火炉中进行,冷轧板退火炉分为罩式退火炉和连续退火炉,罩式退火炉又分为全氢罩式退火炉与普通罩式退火炉。冷轧板退火技术的发展与罩式退火炉和连续退火炉的发展是密不可分的[10]。退火工艺流程如图2.1所示: 图2.1 退火工艺流程示意图 表2.4 某钢厂罩式退火炉工艺参数

图2.3 典型的罩式炉退火工艺温度曲线图 罩式退火工艺 罩式退火是冷轧钢卷传统的退火工艺。在长时间退火过程中,钢的组织进行再结晶,消除加工硬化现象,同时生成具有良好成型性能的显微组织,从而获得优良的机械性能。退火时,每炉一般以4个左右钢卷为一垛,各钢卷之间放置对流板,扣上保护罩(即内罩),保护罩内通保护气体,再扣上加热罩(即外罩),将带钢加热到一定温度保温后再冷却。罩式退火炉发展十分迅速,2O世纪7O年代的普通罩式退火炉主要采用高氮低氢的氮氢型保护气体(氢气的体积分数2%~4%,氮气的体积分数为96%~98%)和普通炉台循环风机,生产效率低,退火质量差,能耗高;为了弥补普通罩式炉的缺陷,充分发挥罩式炉组织生产灵活,适于小批量多品种生产,建造投资灵活,可分批进行的优点,7O年代末奥地利EBNER公司开发出HICON/H 炉(强对流全氢退火炉),8O年代初德国LOI公司开发出HPH炉(高功率全氢退火炉)。由于这两种全氢炉生产效率比普通罩式炉提高一倍,产品深冲性良好,表面光洁,故在全世界范围内得到迅速推广和应用。全氢

常用变形铝合金退火热处理工艺规范.docx

常用变形铝合金退火热处理工艺规范

常用变形铝合金退火热处理工艺规范 1主题内容与适用范围 本规范规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。 2引用文件 GJB1694变形铝合金热处理规范 YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规范《热处理手册》 91 版 3概念、种类 3.1 概念:将变形铝合金材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部晶相组织结构,来改变其性能的一种金属热加工工艺。 3.2 种类 车间铝合金零件热处理种类:去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。 4准备工作 4.1检查设备、仪表是否正常,接地是否良好, 并应事先将炉膛清理干净; 4.2抽检零件的加工余量,其数值应大于允许的变形量;

4.3 工艺文件及工装夹具齐全,选择好合适的工 夹具,并考虑好装炉、出炉的方法; 4.4 核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定; 4.5 在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位, 应采用防护措施,如包扎铁皮、石棉绳、堵塞螺钉等; 5一般要求 5.1 人员: 热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知 识考核和操作培训,成绩合格后持证上岗 5.2 设备 5.2.1设备应按标准规范要求进行检查和鉴 定,并挂有合格标记,各类加热炉的指示记录的仪表刻度应能正确的反映出温度波动范围; 5.2.2 热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标: 当给定温度 t ≤400℃时,温度总偏差为±5℃; 当给定温度 t >400℃时,温度总偏差为±(t/10) ℃。

2

带钢连续退火工艺技术介绍

12.5.2.5 退火工艺 A. 罩式退火 B. 连续退火 连续退火机组问世于1936年,但是直到上世纪60年末期有关带钢连续退火金属学的研究才取得了重大进展。1959年BLICKWEDE提出了热轧高温卷取连续退火生产冶金原理,1969年他又提出了低碳钢板均热后快速冷却和过时效处理的理论,从而找到一条合适的方法,使得钢中固溶碳能够在较短时间内充分析出、并且使得铁素体晶粒长大。这一划时代的技术进步,为带钢连续退火生产奠定了理论基础。1972年日本新日铁君津厂建成了世界上第一条软质带钢的连续退火线,它被公认为是世界上第一条完备的冷轧带钢立式连续退火线,它的出现标志着连续退火技术发展进入到一个新的时代。 连续退火工艺将脱脂、退火、平整、分卷等数个工序集成在一条机组内,与罩式炉相比,具备有以下优点:(1)(2) ?产品质量高:连续退火产品表面光洁,残碳和铁粉含量远低于罩式退火;板型好,性能均匀,缺陷少。 ?生产率高:生产周期可由原来10天左右缩短到至多1个小时左右,由此生产备料大减,生产过程简化,管理方便。 ?节省劳动生产力:由于工序的合并,加之连续退火机组较高的自动化程度,使得操作人员数量大量节省。 ?成品率高:工艺过程紧凑,避免了罩式退火工艺中钢卷多次搬运擦伤、粘结、折边等缺陷。 当然,在具备上述优点的同时,连续退火机组也存在着不足,主要表面在以下方面:?极限规格带钢(厚度大于2.5mm或0.15mm以下的超薄规格)用立式连续退火生产比较困难。 ?设备和技术复杂,要求技术人员、机组操作和维护人员的素质要求较高。 目前全世界已经建成和投产近六十多条连续退火机组,随着各种新工艺和新技术的不断开发和完善,连续退火技术正在广泛地取代了罩式退火技术,实现冷轧带纲快速、经济和大规模的生产。在镀锡原板品种上,连续退火机组已经能够生产从T1 – T5,DR8 – DR10全部调质度;在冷轧板品种上,连续退火机组不仅能够生产DDQ、EDDQ等深冲和超深冲软材,还能够生产各类高强钢(HSS),不仅有CQ级HSS,DQ级HSS,而且还出现了DDQ深冲级HSS、烘烤硬化性DQ级HSS,以及低屈服点超高强钢(LOW YR/SUPER-HSS)和TRIP等高强钢新品种。

钢的五种热处理工艺

钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺: 1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油) 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 ?钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能: 1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普 通淬火高2~3单位(HRC)。 2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬 层马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。 对同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ=(10~20)%D。较为合适,其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺

退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 ?退火的目的 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。 ?退火工艺的种类 ①均匀化退火(扩散退火) 均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却, 以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。 均匀化退火的加热温度一般为Ac3+(150~200℃),即1050~ 1150℃,保温时间一般为10~15h,以保证扩散充分进行,大道消除 或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高,时间长, 晶粒粗大,为此,扩散退火后再进行完全退火或正火,使组织重新细化。 ②完全退火 完全退火又称为重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺。 完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材,有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用 于过共析钢,因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上,在缓慢冷却 时,渗碳体会沿奥氏体晶界析出,呈网状分布,导致材料脆性增大,给 最终热处理留下隐患。 完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+(30~50℃);合金钢为Ac3+(500~70℃);保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、 所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光 体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,随炉冷却到500℃左右出炉空 冷。 ③不完全退火 不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1~Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随 之缓慢冷却的退火工艺。 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和 降低硬度,加热温度为Ac1+(40~60)℃,保温后缓慢冷却。

钢的五种热处理工艺精编版

钢的五种热处理工艺公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

钢的五种热处理工艺 热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺: 1、把金属材料加热到相变温度(700度)以下,保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。 2、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。 3、把金属材料加热到相变温度(800度)以上,保温一段时间后再在特定介质中(水或油) 快速冷却叫淬火。 ◆表面淬火 钢的表面淬火 有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下,它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合,表面层还不断地被磨损,因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求,只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点,因此在生产中应用极为广泛。 根据供热方式不同,表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 感应表面淬火后的性能:

1.表面硬度:经高、中频感应加热表面淬火的工件,其表面硬度往往比普通 淬火高 2~3 单位(HRC)。 2.耐磨性:高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。这主要是由于淬硬层 马氏体晶粒细小,碳化物弥散度高,以及硬度比较高,表面的高的压应力等综合的结果。 3.疲劳强度:高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高,缺口敏感性下降。对 同样材料的工件,硬化层深度在一定范围内,随硬化层深度增加而疲劳强度增加,但硬化层深度过深时表层是压应力,因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降,并使工件脆性增加。 一般硬化层深δ=(10~20)%D。较为合适,其中D。为工件的有效直径。 ◆退火工艺 退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。 退火的目的 ①降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。 ②细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分,改善钢的性能 或为以后的热处理作组织准备。 ③消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。

第十章 钢的热处理工艺(金属学与热处理崔忠圻课后答案)

第十章钢的热处理工艺 10-1 何谓钢的退火?退火种类及用途如何? 答: 钢的退火:退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度,保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 退火种类:根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火,前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火,后者包括再结晶退火、去应力退火,根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。 退火用途: 完全退火:完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃,保温足够长时间,使组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。其主要应用于亚共析钢,其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能,消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。 不完全退火:不完全退火是将钢加热至AC1- AC3(亚共析钢)或AC1-ACcm(过共析钢)之间,保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。对于亚共析钢,如果钢的原始组织分布合适,则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢,不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织,以消除内应力、降低硬度,改善切削加工性能。 球化退火:球化退火是使钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的热处理工艺。主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能,均匀组织、为淬火做组织准备。 均匀化退火:又称扩散退火,它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温,然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化。 再结晶退火:将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间,然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒,同时消除加工硬化和残留内应力,使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。 去应力退火:在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度,保温一段时间然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其主要目的是消除铸件、锻轧件、焊接件及机械加工工件中的残留内应力(主要是第一类内应力),以提高尺寸稳定性,减小工件变形和开裂的倾向。

钢的正火与退火

钢的退火与正火 常用的热处理工艺分为两大类: 预备热处理目的:消除坯料、半成品中的某些缺陷,为后续冷加工,最终热处理作组织准备。 最终热处理目的:使工件获得所要求的性能。 退火与正火的目的:消除钢材经热加工所引起的某些缺陷,或为以后的切削加工及最终热处理做好组织准备。 一、钢的退火 1、概念:将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下),保持一定时间,然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 2、目的: (1)降低硬度,提高塑性, (2)细化晶粒,消除组织缺陷 (3)消除内应力 (4)为淬火作好组织准备 3、类型:(根据加热温度可分为在临界温度(Ac1或Ac3)以上或以下的退火,前者又称相变重结晶退火,包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火;后者包括再结晶退火及去应力退火。) (1)完全退火: 1)概念:将亚共析钢(Wc=0.3%~0.6%)加热到AC3+(30~50)℃,完全奥氏体化后,保温缓冷(随炉、埋入砂、石灰中),以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。 2)目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。 3)工艺:完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透,即工件心部达到要求的加热温度,而且要保证全部看到均匀化的奥氏体,达到完全重结晶。完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。 实际生产时,为了提高生产率,退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。4)适用范围:中碳钢和中碳合金钢的铸,焊,锻,轧制件等。 注意事项:低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时,有网状二次渗碳体析出,使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。 (2)球化退火 1)概念:使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。

常用铝合金去应力退火热处理工艺规范

常用变形铝合金退火热处理工艺规范 1 主题内容与适用范围 本规范规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。 2 引用文件 GJB1694变形铝合金热处理规范 YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规范 《热处理手册》91版 3 概念、种类 3.1 概念:将变形铝合金材料放在一定的介质内加热、保温、冷却,通过改变材料表面或内部晶相组织结构,来改变其性能的一种金属热加工工艺。 3.2 种类 车间铝合金零件热处理种类:去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。 4 准备工作 4.1 检查设备、仪表是否正常,接地是否良好,并应事先将炉膛清理干净; 4.2 抽检零件的加工余量,其数值应大于允许的变形量; 4.3工艺文件及工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好装炉、出炉的方法; 4.4 核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定; 4.5在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采用防护措施,如包扎铁皮、石棉绳、堵塞螺钉等; 5 一般要求 5.1 人员: 热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知识考核和操作培训,成绩合格后持证上岗 5.2 设备 5.2.1 设备应按标准规范要求进行检查和鉴定,并挂有合格标记,各类加热炉的指示记录的仪表刻度应能正确的反映出温度波动范围; 5.2.2 热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标: 当给定温度t≤400℃时,温度总偏差为±5℃; 当给定温度t>400℃时,温度总偏差为±(t/10)℃。 5.2.3 加热炉的热电偶和仪表选配、温度测量、检测周期及炉温均匀性均应符合QJ 1428的Ⅲ类及Ⅲ类以上炉的规定。 5.3 装炉 5.3.1 装炉量一般以装炉零件体积计算,每炉零件装炉的有效体积不超过炉内体积一半为

退火工艺流程、参数与产品

退火工艺流程、参数及产品 工艺流程 罩式光亮退火炉为周期式热处理炉,用于带钢卷保护气氛条件下的再结晶光亮退火处理。 通过控制钢卷在罩式炉内加热、保温和冷却过程来完成金属组织和性能的变化,既将经冷轧变形的金属加热到再结晶温度以上、Ac1以下,经保温后冷却,同时通入还原性保护气氛,在完成金属组织恢复、再结晶、晶粒长大的同时达到光亮的目的。通过再结晶退火可以消除冷轧加工硬化,消除内应力,降低硬度,恢复塑性,提高延伸率,使钢板达到要求的力学性能、工艺性能和显微组织结构。 一个完整的退火工艺流程包括:炉台清理→炉台装料(钢卷+对流板)→输入退火参数→扣上内罩→锁紧内罩→冷态密封检查→氮气吹扫→启动循环风机→扣放加热罩→充氨分解气(H2+N2)保护→加热罩点火→按设定速率升温→风机按控制方式变换为高速运行→保温→热态密封检查(保温结束前)→吊走加热罩扣上冷却罩→风机冷却至设定温度→喷淋水冷至出炉温度→氮气吹扫→吊走冷却罩→松开内罩锁紧→吊走内罩→卸料→退火数据保存。 产品大纲 1、退火料规格 材质:冷轧钢卷:普通碳素钢、优质碳素钢、低合金结构钢。 代表钢号:Q195、Q235、08AL、20、45、SPCC、SPCD、SPCE。 热卷来源:宝钢、武钢、鞍本钢、唐山建龙等热卷和中宽带。 厚度:0.2-1.8 mm

宽度:650-1250 mm 卷内径:φ510 mm 卷外径:φ900 –φ1900 mm φ900 –φ1650 mm 两种 卷重:Max 26t(1250mm板宽)屈服强度:max. 910MPa 拉伸强度:max. 1280MPa 2、成品尺寸: 厚度:同来料 宽度:同来料 卷内径:同来料 卷外径:同来料 卷重:同来料 屈服强度:max. 360MPa 拉伸强度:max. 700MPa 15万吨热处理产品大纲如下:

退火、正火后钢的组织和性能2-4

2.4 退火、正火后钢的组织和性能 退火和正火所得到的均是珠光体型组织,或者说是铁素体和渗碳体的机械混合物。但是正火与退火比较时,正火的珠光体是在较大的过冷度下得到的,因而对亚共析钢来说,析出的先共析铁素体较少,珠光体数量较多(伪共析),珠光体片间距较小.此外,由于转变温度较低,珠光体成核串较大,因而珠光体团的尺寸较小.对过共析钢来说,若与完全退火相比较,正火的不仅珠光体的片间距及团直径较小,而且可以抑制先共析网状渗碳体的析出,而完全退火的则有网状渗碳体存在。由于退火(主要指完全退火)与正火在组织上有上述差异,因而在性能上也不同。 对亚共析钢,若以40Cr钢为例,正火与退火相比较,正火的强度与韧性较高,塑性相仿。对过共析钢,完全退火的因有网状渗碳体存在,其强度、硬度、韧性均低于正火的。只有球化退火的,因其所得组织为球状珠兜体,故其综合性能忧于正火的。 在生产上对退火、正火工艺的选用,应该根据钢种、前后连接的冷、热加工工艺、以及最终零件使用条件等来进行。根据钢中含碳量不同,一般按如下原则选择: (1)含0.25%C以下的钢,在没有其它热处理工序时,可用正火来提高强度。 (2)对渗碳钢,用正火消除锻造缺陷及提高切削加工性能。但对含碳低于0.20%的钢,如前所述,应采用高温正火。对这类钢,只有形状复杂的大型铸件,才用退火消除铸造应力。 (3)对含碳0.25—0。50%的钢,一般采用正火。其中含碳0.25—0,35%钢,正火后其硬度接近于最佳切削加工的硬度。对含碳较高的钢,硬度虽稍高(200HB),但由于正火生产率高,成本低,仍采用正火。只有对合金元素含量较高的钢才采用完全退火。 (4)对含碳0.50—0.75%的钢,一般采用完全退火。因为含碳量较高,正火后硬度太高,不利于切削加工,而退火后的硬度正好适宜于切削加工。此外,该类钢多在淬火、回火状态下使用,因此二般工序安排是以退火降低硬度,然后进行切削加工,最终进行淬火、回火。 (5)含碳0.75~1.0%的钢,有的用来制造弹簧,有的用来制造刀具。前者采用完全退火作预备热处理,后者则采用球化退火。诚然,当采用不完全退火法使渗碳体球化时,应先时

相关文档
最新文档