第一章 钢的退火与正火

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钢的正火与退火(经典4把火)22页PPT

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逻辑与科学技术逻辑就是事情的因果规律,逻辑学就是关于思维规律的学说。

这是对逻辑和逻辑学比较经典的定义。

我认为对逻辑学的经典定义是不太科学的,是因为这个定义强调了“思维规律”而不是思维原则。

逻辑的重点是原则,即自然规律所决定的原则,也就是说脱离自然规律的思维是没有逻辑的。

但是这个经典的逻辑学定义显然将思维规律放到了主要位置上,为人为编造“逻辑”提供了一道后门。

下面我来简单分析研究一下逻辑的定义问题:逻辑是事物产生和变化的必然的因果关系,具体有对立关系和层次关系。

对立关系就是指是非关系,也就是非此及彼的关系。

如正确与错误、高与低、前与后等等这是一种必然的对立关系;层次关系就是具有数和量上区别的关系。

无论什么逻辑关系在宏观上无法确认时都必须进入微观才能通过测定而有效的下判断,因而逻辑关系的判断往往决定于现时代的科学技术水平。

也就是说逻辑的判断实际上是依赖科学技术的,科学技术的有限性也决定了逻辑判断的有限性。

由于科学技术的有限性造成了微观上的观测不稳定和不确定,不少人就忘记了逻辑的确定性和必然性是基本物质属性决定的而否定了事物产生和变化的必然性,于是就发明了“不稳定性”、“不确定性”原理。

说好听点叫做“发明”,本质上就是人为编造了这些滑稽的“原理”来掩盖自身的观测判断能力。

地球上人类身边的事物没有正确认识的可以说遍地都是,微观世界、宏观世界人类不认识的事物就更多了,如果我们不一步一个脚印按照自然规律决定的原则——逻辑进行研究,必然引入大量的“人造”内容参与,越到后面我们无法解释的自然现象也必然越多,这样的科学研究显然是一种失败。

承认人类自身对自然的观测能力有限是明智的,不想承认这个事实是自以为聪明的弱智。

只有承认自己的科学技术有限才能想方设法发展自己的科学技术深入研究大自然,无论什么层次,自然规律都决定了必然性的逻辑关系,所谓“相对关系”是与人类有限的观测能力——科学技术伴生的。

逻辑的必然性决定了科学技术的发展,科学技术的发展决定了人类的逻辑判断能力,但是科学技术的发展改变不了逻辑的必然性。

钢的退火与正火

钢的退火与正火
工程材料及热处理
钢的退火与正火
根据加热 和冷却方式的 不同,可将热 处理工艺分为 以下三类。
整体热处理
热处理
表面热处理
பைடு நூலகம்
化学热处理
本节主要讲解热处理工艺中退火与正火的相关知识。
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退火 正淬火火 回火 稳定化处理、固溶处理等
表面淬火 物理气相沉积 化学气相沉积 等离子体化学气相沉积
渗碳 渗氮 碳氮共渗 渗金属
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1.2 正火
正火是将钢材或钢件加热到临界温度以上,保温后空冷的 热处理工艺。亚共析钢的正火加热温度为Ac3以上30~50℃;而 过共析钢的正火加热温度则为Accm以上30~50℃。 正火与退火 的主要区别在于,正火的冷却速度较大,得到的组织为片间距 较小的索氏体,且先共析相数量显著减少。因此,钢经正火后 的机械性能比退火后有所提高。
1.1 退火
退火和正火是生产上应用最广泛的预备热处理工艺。其中,退火是将工件加热到一 定温度保温一定时间,然后缓慢冷却下来,获得接近平衡组织的热处理工艺。
1 退火的目的
退火的目的有以下几点。 (1)降低钢件硬度,便于切削加工。 (2)消除残余应力,防止变形和开裂。 (3)消除缺陷,改善组织,细化晶粒,提高钢的机械性能。 (4)消除加工硬化,提高塑性以利于继续冷加工。 (5)改善或消除毛坯在铸、锻、焊时所造成的组织或成分不均匀,以提高其工艺性能 和使用性能。
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等温退火与完全退 火的目的相同,但转变 较易控制,不仅使退火 时间缩短,还可获得更 加均匀的组织。
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2)球化退火
球化退火属于不完全退火,是将钢加热到Ac1以上30~50℃, 较长时间保温,并缓慢冷却,使钢中的碳化物进行球状化的热处 理工艺。
球化退火后的显微组织,铁素体基体上分布着均匀细小 的球状碳化物,称为球状珠光体,如图4-19所示。

10钢的热处理工艺

10钢的热处理工艺

形变热处理
高温形变热处理是把钢加热至奥氏体化,保温一段时间,在该温度下进行塑性变形,随后淬火处理,获得马氏体组织。
高温形变热处理的应用??碳钢、低合金结构钢及机械加工量不大的锻件或轧材。
根据性能要求,高温形变热处理在淬火后,还需要进行回火。高温形变热处理的塑性变形是在奥氏体再结晶温度以上的范围内进行的,因而强化程度(一般在10%~30%之间)不如低温形变热处理大。
1.过热
2.过烧
3.氧化
4.脱碳
由于加热温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷
淬火加热温度太高造成奥氏体晶界出现局部熔化或发生氧化的现象
淬火加热时工件与周围的氧等发生的化学反应
淬火加热时,钢中的碳与空气中的氧等发生反应生成含碳气体逸出
第三节 其他类型热处理
钢的表面热处理
化学热处理
形变热处理
(2)渗碳后的组织 常用于渗碳的钢为低碳钢和低碳合金钢,如20、20Cr、20CrMnTi、12CrNi3等。渗碳后缓冷组织自表面至心部依次为:过共析组织(珠光体+碳化物)、共析组织(珠光体)、亚共析组织(珠光体+铁素体)的过渡区,直至心部的原始组织。
(3)渗碳后的热处理 渗碳后的热处理方法有:直接淬火法、一次淬火法和二次淬火法。
从经济性原则考虑,正火的生产周期短,操作简单,工艺成本低,在满足使用和工艺性能的前提下,应尽可能用正火代替退火。
第二节 钢的淬火与回火
一、淬火 将钢加热到Ac1或Ac3以上,保温一定时间,然后快速(大于临界冷却速度)冷却以获得马氏体(下贝氏体)组织的热处理工艺称为淬火。
1.淬火应力
与渗碳相比,渗氮温度低且渗氮后不再进行热处理,所以工件变形小。 为了提高渗碳工件的心部强韧性,需要在渗氮前对工件进行调质处理。

热处理工艺

热处理工艺

3、不完全退火: 亚共析钢在Ac1~Ac3之间或过共析钢在Ac1~
4、球化退火:是使钢中的碳化物球化,获 得粒状珠光体的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种热处理工艺。



用途:主要应用于共析钢、过共析钢和高碳合金工具钢。 目的:降低硬度、均匀组织、改善切削加工性能,为淬 火做准备。 工艺参数: 加热温度:Ac1+20~30℃;过高-过低过共析钢球化退火后的组织:铁素体和球状渗碳体的混 合物,叫做球状珠光体或粒状珠光体,用P粒表示; 加热时间:一般为2~4小时或按公式计算 冷却速度:炉冷或Ar1以下〒20℃长时间等温,600 ℃ Q 8 .5 以后出炉空冷。 4
二、钢的正火(正常化或常化)
1、定义:是指将钢加热到Ac3(或ACcm)以上约 30~50℃,保温,完全A化后,从炉中取出空冷以得 到珠光体类型组织的热处理工艺,称为正火。 2、应用: ①改善切削加工性能:预备热处理 (含碳低于0.25%的---HB140-190)低碳钢 ②消除热加工缺陷,为淬火做组织准备:(中碳结构钢 铸、锻、轧件、焊接件的魏氏组织、粗大晶粒、带状 组织) ③消除过共析钢中的Fe3CⅡ,有利于球化退火的进行 (抑制二次碳化物的析出,获得伪共析体。) ④提高普通结构件的机械性能:作为最终热处理,代替 调质处理,力学性能要求不高的 中低碳钢和中低合金钢件
过共析钢的室温平衡组织为: P+Fe3CⅡ,不 仅硬度高,而且增大了钢的脆性,所以切削加 工困难,淬火时易变形、开裂;; 加热温度为Ac1以上20~30℃,在A中保留大 量的未溶渗碳体质点,并造成A的碳浓度分布 不均匀,在随后的缓冷过程中,或以原有的渗 碳体质点为核心,或在A富碳区产生新的核心, 均匀的形成颗粒状渗碳体; 球化退火前,若二次渗碳体网较厚,可先正火。

钢的退火和正火

钢的退火和正火

机械制造基础
钢的热处理
1.1 钢的退火
退火的主要目的:
降低或调整硬度,以便于切削加工; 消除或降低残余应力,以防变形、开裂; 细化晶粒、改善组织,提高力学性能
钢的热:
完全退火; 球化退火 去应力退火
钢的热处理
1.1 钢的退火
完全退火
完全退火是把钢加热到完全奥氏体化,保温后随之缓慢冷 却的退火工艺
完全退火常用于含碳量小于0.8%的碳素钢,45钢完全退 火时的加热温度为840~860℃
钢的热处理
1.1 钢的退火
球化退火
对于含碳量大于0.8%的碳素工具钢、合金工具钢、轴承 钢等常采用球化退火
球化退火能使钢中碳化物球状(或颗粒状)化,碳素工具钢 球化退火的加热温度为760~780℃
钢的热处理
1.1 钢的退火
去应力退火
去应力退火不改变钢的内部组织,只是为了消除或降低 内应力
其加热温度较低(一般为500~600℃)
钢的热处理
1.2 钢的正火
将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上30~50℃,保温适当的 时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺,称为正火。
正火同退火的比较:
正火的冷却速度比退火冷却速度较快 生产周期比退火短
机械制造基础
钢的热处理
❖ 钢的退火和正火
1.1 钢的退火 1.2 钢的正火
退火和正火经常作为钢的预先热处理工序,安排在铸造、锻 造和焊接之后或粗加工之前,以消除前一工序所造成的某些组织缺 陷及内应力,为随后的切削加工及热处理作好组织上的准备。
钢的热处理
1.1 钢的退火
退火是将钢材(或钢件)加热到适当温度,保温一定时间,随后缓慢 冷却,以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。

钢的退火与正火

钢的退火与正火

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。

钢的退火与正火

钢的退火与正火

热处理工艺曲线
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三、刚的淬火 淬火是将钢加热到适当温度,保持一定 时间,然后快速冷却的热处理工艺。 目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性, 只能适用于中碳钢或高碳钢工件。如45钢加 热到830℃左右,快速放入水、油或盐溶中 冷却,使工件的温度快速冷却而得到较高 的硬度、强度,是一种常用的重要的热处 理方法。
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三、回火钢的回火操作.wmv 将钢重新加热到低于727℃的某一温度,保温一 定时间,然后空冷至室温的热处理工艺,称为回火。 目的:减少或消除淬火时产生的内应力,稳定组织, 以满足工件的使用需要的性能。 按回火温度分成三个:回火方法与应用.wmv (1)低温回火 150~250度 目的:降低淬火内应力,提高韧性,并保持高的硬度 和耐磨性; 应用:高碳工具钢、合金钢刃具、量具、滚动轴承、 冷作模具和要求硬而耐磨的零件。
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一、钢的退火 5.均匀化退火 以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主 要目的,将其加热到高温并长时间保温,然后缓慢 冷却的退火。 加热温度:1050~ 1150℃高温。 应用范围:其生产时间 长,成本高,能耗大,主要 用于质量要求高的合金钢铸 锭、铸件和锻坯等。
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二、钢的正火 正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的 热处理工艺。 钢的正火只适用于碳素钢和合金元素含量不高 的合金钢。 正火目的与退火目的基本相同。
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常用的淬火冷却方法 • 1.单液淬火 • 单液淬火是将加热的工件放入一种淬火介 质中快速冷却至室温的操作方法。 • 操作简单,易实现机械化与自动化。 • 适用于形状简单的工件,但容易因冷却速 度太快产生淬火缺陷。
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• 2.双液淬火 • 将加热的碳钢先放在水或盐水中冷却,冷 到300—400℃时迅速移入油中冷却,这种 水淬油冷的方法称为双液淬火法。 • 双液淬火法既可使工件淬硬,又能减少淬 火的内应力,有效地防止产生淬火裂纹, 主要用于形状复杂的高碳工具钢,如丝锥、 板牙等,缺点是操作困难,技术要熟练。

钢的退火与正火.

钢的退火与正火.


完全退火(亚共析钢) 加热温度 Ac3 + 30~50℃ 缓冷→ F + P 目的:细化晶粒,均匀化组织, 降低硬度 → 切削性↑ 等温退火(亚共析钢) 等温转变→F + P,再缓冷 球化退火(共析、过共析钢) 在Ac1+ 20~40℃保温, 使Fe3C 球化,再缓冷 → 球状P(F + 球状F3C) 目的:硬度↓,切削性↑,韧性↑
细化晶粒,组织均匀化,增加亚共析钢中P%(S%) → 强度、韧性、硬度↑

2) 预先热处理 —— 淬火、球化退火前改善组织。
3) 增加低碳钢的硬度,以改善切削加工性能。
of
3.5 & Chapter 3
扩散退火 加热至略低于固相线 目的:使成分、组织均匀 再结晶退火 加热温度 T再 + 100~200℃ 目的:消除加工硬化 去应力退火 加热温度< Ac1 ,一般为 500~ 650℃ 目的:消除冷热加工后的内应力
三、正火工艺及其应用
加热、保温后,空冷→ S( + F 或 Fe3C粒
加热温度 Ac3 ( Accm ) + 30~50℃, 空冷 → S 过共析钢正火加热温度 必须高于Accm。 其目 的是消除网状渗碳体。 应用: 1) 钢的最终热处理
第四节钢的退火与正火一、退火和正火的目的•降低或提高硬度,便于进行切削加工。
•消除残余应力。
•细化晶粒,改善组织以提高钢的力学性能。
•为最终热处理作好组织准备。
二、退火工艺及其应用
•完全退火和等温退火
(亚共析钢)
•球化退火
(共析、过共析钢)
•去应力退火 •扩散退火
加热、保温后,缓冷(炉冷)→ 近平衡组织 P( + F 或 Fe3C球
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第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火 一般热轧钢材由于终轧温度较高,轧后冷却速度不一, 组织性能不均,内应力较大,硬度偏高,冷拉时表面易 产生拉伤,模具磨损也较大。此外坯料端部需加热锻尖, 组织发生变化,硬度及内应力也偏高,冷拉时易折断。 为克服上述缺点,冷拉伸变形前大部分热轧坯料需进行 退火(或正火),使硬度保持在207-255HBS。中碳钢、 合金结构钢、弹簧钢及易切钢(如40、40Cr、35SiMn、 30CrMnSi、60Si2Mn、Y20等)冷拉坯料常需进行完全 退火。
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 分类:
图8-6 各种退火、正火工艺加热温度示意图
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火 定义:将钢加热到Ac3以上30~50º C,保温一定时间, 使组织完全奥氏体后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的 热处理工艺。 目的:细化晶粒,均匀组织、消除内应力和热加工缺陷, 降低硬度,改善切削加工性能和冷塑性变形性能。 退火后组织:F+P 应用:亚共析钢
钢的热处理工艺概述
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《热处理工艺及设备》
钢的热处理工艺概述
图8-3 真空退火炉
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 定义:将组织偏离平衡状态的钢加热至适当温度,保温 一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近于平衡状态组织 的热处理工艺。 目的: 降低钢的硬度,提高塑性利于切削加工 消除钢中残余应力防止工件变形 改善组织,细化晶粒
《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火 中碳钢及中碳合金结构钢热锻轧后的组织大多为较粗的 珠光体及不同程度的网状铁素体,晶粒大小不均,硬度 也常偏高,不易切削和冷变形加工,故需进行完全退火 来加以改善;同时也为成品工件的调质处理作好组织准 备。
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《热处理工艺及设备》
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火 ω(C)<0.3%或尺寸较小的钢锭通常不需进行退火(奥 氏体亚共析钢锭一般也不需退火。铁素体钢钢锭有时需 退火,以消除应力) ω(C)>0.3%淬透性较好或尺寸较大的碳钢及合金钢钢 锭,均需进行完全退火,以消除铸造应力、改善铸态组 织、降低表面硬度,及便于存放和表面清理。浇铸后如 不及时退火,钢锭会因内应力而自行开裂,甚至炸裂 (如高铬钢、高速钢等钢锭应在浇铸后48h内进行退火以 保证安全)
第一篇 钢的热处理工艺
《热处理工艺及设备》
钢的热处理工艺概述
钢的热处理工艺: 根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律制定的钢 在热处理时的具体加热、保温和冷却的工艺参数。
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《热处理工艺及设备》
钢的热处理工艺概述
图8-1 热处理炉外形
图8-2 热处理炉炉膛
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《热处理工艺及设备》
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 2.不完全退火 定义:将钢加热至Ac1-Ac3(亚共析钢)或Ac1-Accm(过共析 钢)之间,保温后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处 理工艺。 组织没有完全奥氏体化,珠光体发生相变重结晶转变为 奥氏体。 目的:细化晶粒,改善组织、消除内应力和降低硬度, 改善切削加工性能。
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火
图8-4 碳钢退火和正火后的大致硬度值 1-正火 (片状珠光体); 2-退火(片状珠光 体);3-球化退火(球状珠光体)
图8-5 热处理改变晶粒度
为什么退火 04:44:02
《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 分类: (1)根据加热温度分为两类: 临界温度(Ac1或Ac3或Accm)以上的退火,又称相变重结 晶退火(完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火) 临界温度以下的退火(再结晶退火、去应力退火) (2)依据冷却方式分为:连续退火和等温退火
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 3.球化退火 定义:为使钢中碳化物球状化,获得粒状珠光体的热处 理工艺称为球化退火,实质是一种不完全退火。 适用范围:共析钢、过共析钢和合金工具钢。 目的:为了消除过共析钢中网状二次渗碳体,让其中的 碳化物球化(粒化),降低硬度,改善切削加工性能,并为 淬火作好组织准备。 退火后组织:球状P(粒状P) 主要用于共析、过共析钢。
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 1.完全退火
上 述 各 种 钢 钢 锭 完 全 退 火 时 的 加 热 速 度 , 常 取 100200℃/h ;保温时间 τ =8.5+Q/4 ,式中 Q 为装炉量;冷却 速度常取50℃/h ;出炉温度为600℃以下。
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 2.不完全退火
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 2.不完全退火 亚共析钢冷拉料坯常采用完全退火,而一部分低、中碳 钢及合金结构钢如15、45、30Mn2、40CrMn、40MnB, 因晶粒长大倾向较大且不均匀,用完全退火不易控制晶 粒度,并为了降低钢材脆性,故宜采用不完全退火。
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《热处理工艺及设备》
第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 2.不完全退火
图8-8 不完全退火加热温度示意图
04:44:02《热处理工艺及ຫໍສະໝຸດ 备》第一章 钢的退火与正火
一、钢的退火 2.不完全退火 过共析钢:减少溶入奥氏体中的碳化物数量,以降低奥 氏体的稳定性,提高退火冷却速度,缩短冷却时间。 此外,不完全退火还可消除铸造应力,改善铸态组织; 降低表面硬度以改善切削加工性;使钢锭便于存放和表 面清理。
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