球化退火与软化退火
退火工艺技术

退火工艺技术退火工艺技术是金属材料热处理中的一种常用工艺,通过加热和冷却的方式,改变材料微观结构以达到改善材料性能的目的。
退火工艺技术主要包括常规退火、球化退火、等温退火、淬火回火等。
常规退火是最简单的一种退火工艺,即对金属材料加热至临界温度,保温一段时间后,以适当速率冷却至室温。
通过常规退火可以消除金属材料的组织应力和非均匀组织,提高材料的塑性和韧性,并减少材料的硬度,使之容易进行后续加工。
球化退火是在常规退火的基础上进行的一种退火工艺,即将加热过的金属材料冷却至再结晶温度以下,保温一段时间后,以适当速率冷却至室温。
球化退火能够将局部细晶区域与晶界区域进行更好的结晶和再结晶,从而改善材料的织构和晶粒细度,提高材料的塑性和韧性。
等温退火是将金属材料加热至奥氏体区域,保持一段时间后以适当速率冷却至室温的退火工艺。
等温退火能够对奥氏体进行充分稳定,消除局部硬化和库仑效应,减少组织应力和分布不均,提高材料的强度和韧性。
淬火回火是退火工艺中最复杂的一种工艺,包括两个步骤:淬火和回火。
淬火是将材料加热至临界温度以上,迅速冷却至室温。
通过淬火,金属材料可以形成马氏体组织,提高材料的硬度和强度。
然而,由于淬火后材料易产生脆性,因此需要进行回火处理。
回火是将淬火后的材料加热至较低的温度下保温一段时间,然后以适当速率冷却至室温。
通过回火,材料的硬度得到适度降低,从而增加材料的韧性和韧度。
退火工艺技术在金属材料热处理中有着广泛的应用。
通过合理选择退火工艺参数,可以改善材料的机械性能,提高材料的塑性和韧性,增加材料的强度和硬度,改善材料的织构和晶粒细度等,从而满足不同领域和不同要求下对材料性能的需求。
总之,退火工艺技术是金属材料热处理中至关重要的一种工艺。
通过合理选择退火工艺参数,能够对金属材料的微观结构和物理性能进行有针对性的调控,从而提高材料的性能和可靠性,并实现材料资源的合理利用。
热处理基础知识

一、热处理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
4、时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5、固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型。
6、时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度。
7、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
8、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
9、钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗又称为氰化,以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。
中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10、调质处理(quenching and tempering):一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
11、钎焊:用钎料将两种工件加热融化粘合在一起的热处理工艺。
典型的热处理工艺

典型的热处理工艺热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺改变材料的组织结构和性能的过程。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
下面将分别对这些典型的热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火:退火是将材料加热到一定温度,然后缓慢冷却的过程。
退火可以改变材料的组织结构,减轻应力,提高塑性和韧性。
根据不同的目的,退火可以分为全退火、球化退火、时效退火等。
全退火是将材料加热到临界温度以上,然后慢慢冷却到室温,目的是恢复材料的再结晶组织,消除应力,并提高塑性和韧性。
球化退火是将材料加热到临界温度以下,然后冷却到室温,目的是消除应力和改善材料的加工性能。
时效退火是将材料在较低的温度下保温一段时间,目的是实现材料的时效硬化和组织稳定。
2. 正火:正火是将材料加热到一定温度,然后冷却到室温的过程。
正火可以使材料获得高硬度和高强度,但韧性相应降低。
常见的正火工艺有正火淬火、正火回火、正火水淬等。
正火淬火是将材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却到室温,目的是形成马氏体组织,提高材料的硬度。
正火回火是将材料加热到临界温度以上,然后缓慢冷却到室温,目的是降低材料的硬度并提高韧性。
正火水淬是将材料加热到临界温度以上,然后用水迅速冷却,目的是在材料表面形成淬火硬化层,并提高表面的硬度和耐磨性。
3. 淬火:淬火是将材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却到室温的过程。
淬火可以使材料获得高硬度和高强度,但韧性相应降低。
淬火过程中的冷却速度和冷却介质的选择都对材料的组织结构和性能有重要影响。
常见的淬火介质有水、油和气体等。
水冷速度最快,油冷次之,气体冷速度最慢。
根据不同的目的,淬火可以分为完全淬火、局部淬火、表面淬火等。
完全淬火是将整个材料同时进行淬火,目的是获得全面的硬化效果。
局部淬火是将材料的局部区域加热和淬火,目的是获得不同的硬度和性能分布。
表面淬火是在材料的表面形成淬火硬化层,提高表面的硬度和耐磨性。
4. 回火:回火是将材料在淬火之后再加热到一定温度,保温一段时间,然后冷却到室温的过程。
名词解释热处理中的退火

名词解释热处理中的退火热处理是一种通过对金属材料进行加热和冷却来改变其力学性能的方法。
在热处理的众多方法中,退火是最常用的一种。
退火通过加热金属材料到一定温度,然后缓慢冷却,以消除残余应力、改善可塑性和减少硬度。
在这篇文章中,我们将探讨名词解释热处理中的退火,并深入了解其原理和应用。
一、退火的原理退火主要通过改变金属中的晶格结构来改变其物理和力学性能。
当金属加热到足够高的温度时,金属晶格中的原子将开始发生移动,产生一种称为“自扩散”的现象。
这种移动使金属内部的应力得到释放,并且有助于晶界的聚合。
在退火过程中,金属的晶格结构将会发生重排,形成一种更致密、有序的结构,即晶粒长大和重新结晶。
这可以使金属材料具有更好的塑性和韧性,从而提高其可加工性和使用寿命。
二、退火的分类退火可以根据温度和冷却速率进行分类,常见的退火方法有全退火、过共析退火、正回火和球化退火。
1. 全退火:也称为软化退火,是最常用的退火方法之一。
全退火将金属加热到足够高的温度,使其全部组织均匀地进入高温区域。
然后,通过缓慢冷却,使金属材料达到均匀的结构和力学性能。
2. 过共析退火:适用于具有过共析组织的合金。
过共析退火通过将合金加热到足够高的温度以及保温一段时间,以促进共析相的析出。
然后通过缓慢冷却,使共析相在金属组织中扩散和沉淀,从而使合金材料得到细化晶粒和精细化组织。
3. 正回火:适用于高碳钢和合金钢等材料。
正回火将材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却。
此过程会使材料的组织发生变化,降低硬度,提高塑性,并减少脆性。
4. 球化退火:球化退火主要用于冷轧钢丝等线材生产中。
球化退火通过高温加热将冷变形的钢丝塑性和韧性恢复到最佳状态。
这个过程会使钢丝的晶粒细化,松弛应力,并达到球状的形态。
三、退火的应用退火在金属材料的加工和制造过程中有着广泛的应用。
以下是退火在不同领域的一些应用示例:1. 锻造和冲压:金属在加工过程中往往会产生硬化和残余应力。
退火的种类,各自的目的和应用范围

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钢的普通热处理工艺主要有

钢的普通热处理工艺主要有钢的普通热处理工艺是指对钢材进行加热和冷却的一系列工艺,以改变其组织和性能。
主要包括退火、正火、淬火、回火等几种工艺。
一、退火退火是将钢材加热到一定温度,然后缓慢冷却,使其组织达到均匀化和软化的目的。
退火分为完全退火和球化退火两种。
完全退火:将钢材加热到临界温度以上50~100℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后缓慢冷却至室温。
该工艺可使钢材组织达到均匀化,提高塑性和韧性。
球化退火:将钢材加热到临界温度以上20~30℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后缓慢冷却至室温。
该工艺可使球形碳化物分布均匀,提高韧性和抗拉强度。
二、正火正火是将钢材加热到一定温度,在空气中自然冷却或用水或油冷却,使其组织达到均匀化和硬化的目的。
正火分为低温正火和高温正火两种。
低温正火:将钢材加热到临界温度以上30~50℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后在空气中自然冷却。
该工艺可使钢材组织达到均匀化,提高硬度、强度和耐磨性。
高温正火:将钢材加热到临界温度以上100~200℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后在空气中自然冷却。
该工艺可使钢材组织达到均匀化,提高韧性和抗拉强度。
三、淬火淬火是将钢材加热到一定温度,在水或油中急速冷却,使其组织达到均匀化和硬化的目的。
淬火分为水淬和油淬两种。
水淬:将钢材加热到临界温度以上30~50℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后在水中急速冷却。
该工艺可使钢材硬度、强度和耐磨性大幅提高,但韧性降低。
油淬:将钢材加热到临界温度以上50~80℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后在油中急速冷却。
该工艺可使钢材硬度、强度和耐磨性提高,但韧性相对水淬有所提高。
四、回火回火是将淬火后的钢材加热到一定温度,在空气中自然冷却,使其组织达到均匀化和调质的目的。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火:将淬火后的钢材加热到200~300℃,保温时间根据钢种和厚度不同而有所差异,然后在空气中自然冷却。
不锈钢锻件锻后热处理

不锈钢锻件锻后热处理
不锈钢锻件在锻造过程中会产生大量的应力和变形,因此需要进行锻后热处理来消除这些应力和变形,同时提高其力学性能和抗腐蚀能力。
常见的锻后热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理。
1. 退火处理:通过加热至一定温度,保持一定时间后再缓慢冷却,使锻件内部组织得到均匀细小的晶粒,消除锻造过程中的应力和变形。
常用的退火处理方法有全退火、球化退火和退火软化处理。
2. 固溶处理:特定不锈钢合金中存在固溶相,通过加热至一定温度使其达到固溶态,然后迅速冷却到室温,可提高不锈钢合金的强度和硬度,并改善其耐腐蚀性能。
常用的固溶处理方法有单相固溶处理和双相固溶处理。
3. 时效处理:在固溶处理之后,将锻件加热至一定温度,保持一定时间后再通过快速冷却来稳定其组织和性能。
时效处理可进一步提高不锈钢锻件的强度和硬度,同时保持其良好的耐腐蚀性能。
需要注意的是,不同种类的不锈钢合金可能需要不同的热处理方法和工艺参数,因此在实际操作中需根据具体情况进行选择。
另外,合理控制热处理过程中的温度和时间,以确保达到预期的热处理效果。
硬质合金回火处理

1、等温球化退火
钢结硬质合金烧结态和锻后的组织由细片珠光体和硬质相WC、TIC 组成,硬度较高,如50%WC铬钼钢结硬质合金烧结态,其硬度为HRC≥45,故必须采用退火处理,使其软化,便于切削加工,同时为以后的热处理作好准备。
球化退化的工艺为:加热850~890℃,保温4h,炉冷至730℃左右吗,保温6h,炉冷500℃以下出炉空冷。
退火温度不宜太高,加热时间不要过长,否则对含有大量碳化物的合金材料来说,会造成碳化物聚集,组织粗大,更为严重的是可能出现大量稳定碳化物相,甚至出现石墨化过程,将显著降低淬火效果与产品质量。
2、淬火工艺
淬火目的是使基体转变为马氏体,获得较高的力学性能,由于导热性差,需预热,钢结硬质合金中的硬质相碳化物对奥氏体晶粒长大起到阻止的作用,而基体中的合金碳化物溶解后,阻碍铁和碳原子扩散,也对奥氏体晶粒的长大起到抑制作用,故钢结硬质合金淬火加热时过热倾向小于合金工具钢,淬火加热温度可以高一些,时间可长一些,通常对于WC型钢结硬质合金,淬火温度为1020~1050℃;对于TiC 型钢结硬质合金,淬火温度为950~1000℃;以高速钢为黏结相的G 型钢结硬质合金,淬火温度为1200~1280℃。
3、回火
钢结硬质合金模具淬火后应及时回火,尤其是大型模具应及时,以消除淬火应力,防止模具开裂,同时回火可调整组织得到所需的力学性
能,回火温度常取180~200℃,保温2h,要求高韧性时,可采用较高温度回火如500~650℃,但需避开250~350℃脆性温度区,在较高温度回火时,因合金碳化物析出和残余奥氏体转变,会出现二次硬化现象,但过高温度回火会使析出的碳化物链接而导致冲击韧度降低。
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球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。
将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。
这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。
而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。
另外对于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。
球化退火加热温度为Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保温后等温冷却或直接缓慢冷却。
在球化退火时奥氏化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。
因此,它不可能消除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须先进行正火,将其消除,才能保证球化退火正常进行。
球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。
普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。
等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5倍。
等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。
和普通球化退火相比,球化退火不仅可缩短周期,而且可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。
软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方),维持一段时间之后空冷,其主要目的在於使以加工硬化的工件再度软化、回復原先之韧性,以便能再进一步加工。
此种热处理方法常在冷加工过程反覆实施,故又称之為製程退火。
大部分金属在冷加工后,材料强度、硬度会随著加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继续加工。