球化退火和不完全退火的温度范围

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热处理工艺

热处理工艺

等温冷却
连续冷却
时间
过冷奥氏体的两种冷却方式
G A3
A
E
Acm
Arcm
0.0218
P
S
Ar3 P
Q
A1 Ar1
0.77
2.11
含碳量( %)
孕育期
一. 过冷奥氏体的等温转变曲线(C曲线) 金相法
过冷奥氏体
转变开始
转变过渡区(过冷奥氏 体和转变产物)
转变结束(转变产物: 珠光体(>550℃); 贝氏体(< 550℃); 马氏体(Ms与Mf 之间)
1.工艺:A1以下某一温度(150~650 ℃),保温后出炉 空冷 。
2.目的:(1)通过回火,使马氏体发生转变,并控制转 变程度获得不同的回火组织,使钢具有所需要的性能; (2)降低或消除淬火应力,减小变形,防止开裂; (3)通过不同的回火温度来调整硬度,减小脆性; (4)使淬火组织稳定化,避免工件在使用过程中发生 尺寸和形状的变化。
C)目的: 使热轧、锻造空 冷后组织中的网状二次渗碳 体和珠光体中片层状的渗碳 体球化,降低硬度,改善切 削性能,并为后续的淬火做 好组织准备。
D)适用范围: 过共析钢、 合金工具钢
Ac3 Ac1
等温退火
球化退火 完全退火
4、去应力退火:
A)工艺: A1以下某一温度(500~650 ℃),保温后随 炉缓冷至200 ℃以下出炉空冷 。 B)特点:低温退火,无组织变化 C)目的: 消除铸、锻、焊件等的残余应力 D)适用范围: 所有碳钢
3.淬火钢在回火时的组织和性能的转变
1)马氏体的分解:在100℃以上,马氏体就开始 分解,其中的碳以ε-Fe2.4C的形式析出,饱和度 降低,此时的组织为极细的ε-Fe2.4C和低过饱和 度的铁素体组成,称为回火马氏体M回。这一阶 段内应力减小,力学性能变化不大。

热处理培训资料

热处理培训资料
理:
热处理是通过改变材料的组织结构从而大幅度改变材料性 能的工艺环节,是提高产品的内在质量、保证整机使用性能和 可靠性的关键。在制造业中有着十分重要的作用。
热处理工艺方法有:正火、退火、淬火、渗碳、氮化、高 频感应加热淬火、离子氮化。为了实现以上工艺,我们配备的 设备有:电阻炉、多用炉、真空炉、盐浴炉、高频感应设备、 气体氮化炉、固溶炉、及各种冷却设备等。
金属热处理是在固态下将金属和合金加热到一定温度,保 温一段时间,然后以冷却速度冷却,通过加热速度、保温温度、 保温时间和冷却速度四个基本要素有机配合,使金属和合金内 部组织结构发生转变,从而获得一定性能的工艺方法。
金属热处理工艺分类
热 处 理
整体热处理 表面热处理
退火 正火 淬火 回火
感应加热淬火 火焰表面加热淬火
15~20 20~25
40~64 64~96
163~220 210~250
组织
索氏体+铁素体 回火索氏体
表面热处理
定义: 通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工 艺。表面淬火是表面热处理的主要内容,其目的是获得高硬度的表 面层和有利的内应力分布,以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。
退火
扩散退火 用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在不发 生熔化的前提下,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温, 待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
去应力退火 用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形 成奥氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消 除内应力。
与退火相比: 正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组 织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷 却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。 对于含碳量低于0.25%的低碳钢,正火后达到的硬度适中,比退火更便 于切削加工,一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25~ 0.5%的中碳钢,正火后也可以满足切削加工的要求。

退火的种类,各自的目的和应用范围

退火的种类,各自的目的和应用范围

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退火工艺基础知识大全,都总结到了!

退火工艺基础知识大全,都总结到了!

将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(一般为随炉冷却)的热处理工艺叫做退火。

退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变,退火后的组织是接近平衡后的组织。

退火的目的:(1)降低钢的硬度,提高塑性,便于机加工和冷变形加工。

(2)均匀钢的化学成分及组织,细化晶粒,改善钢的性能或为淬火作组织准备。

(3)消除内应力和加工硬化,以防变形和开裂。

退火和正火主要用于预备热处理,对于受力不大、性能要求不高的零件,退火和正火也可作为最终热处理。

常用的退火方法,按加热温度分为:临界温度(Ac1或Ac3)以上的相变重结晶退火:完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火。

临界温度(Ac1或Ac3)以下的退火:再结晶退火、去应力退火。

1、完全退火工艺:将钢加热到Ac3以上20~30℃,保温一段时间后缓慢冷却(随炉)以获得接近平衡组织的热处理工艺(完全奥氏体化)。

完全退火主要用于亚共析钢(w c=0.3~0.6%),一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材,有时也用于它们的焊接件。

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Ac cm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时,Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出,使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低,给最终热处理留下隐患。

目的:细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。

亚共析钢完全退火后的组织为F+P。

实际生产中,为提高生产率,退火冷却至500℃左右即出炉空冷。

2、等温退火完全退火需要的时间长,尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。

如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温,是A转变为P,再空冷至室温,可大大缩短退火时间,这种退火方法叫等温退火。

工艺:将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度,保温适当时间后,较快冷却到珠光体区的某一温度,并等温保持,使奥氏体转变为珠光体,然后空冷至室温的热处理工艺。

目的:与完全退火相同,转变较易控制。

钢的五种热处理工艺

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。

t10等温球化退火温度

t10等温球化退火温度

球化退火温度及其作用1. 什么是球化退火球化退火是金属热处理中的一种常用方法,通过加热和冷却金属材料,以改善其结晶状态和力学性能。

球化退火的过程包括加热至临界温度、保温一段时间,然后缓慢冷却至室温。

这样可以使金属材料的晶粒得到重新排列,形成较为均匀的结构。

2. 球化退火的目的球化退火主要有以下几个目的:•消除应力:金属在加工过程中可能会产生应力集中区域,通过球化退火可以使这些应力得到释放,从而提高材料的耐腐蚀性和抗疲劳性。

•改善塑性:球化退火可以使金属材料晶粒细化,并消除晶界和析出物等缺陷,从而提高其塑性和延展性。

•提高机械性能:球化退火可以改善金属材料的硬度、强度和韧性等机械性能,使其更适合特定的工艺要求。

3. 确定球化退火温度的因素确定球化退火温度是球化退火过程中的关键步骤之一,其取决于以下几个因素:•材料类型:不同材料对应不同的球化退火温度范围。

例如,碳钢通常在700℃到900℃之间进行球化退火,而铝合金则需要较低的温度范围。

•结构要求:球化退火的目标是改善材料的结晶状态和力学性能,因此根据具体要求,选择合适的温度可以达到最佳效果。

•加工工艺:球化退火通常是在材料加工过程中进行,不同加工工艺可能对应不同的球化退火温度要求。

例如,冷变形后需要通过高温球化退火来恢复材料的塑性。

4. 球化退火温度与效果的关系合理选择球化退火温度可以获得最佳效果,具体与以下几个因素相关:•晶粒尺寸:较高的球化退火温度可以促进晶粒长大并消除晶界缺陷。

然而,过高的温度可能导致晶粒长大过快,从而影响材料性能。

•残余应力:球化退火可以消除材料中的应力集中区域,降低残余应力。

适当的退火温度可以实现最佳的应力释放效果。

•特定性能要求:不同的材料和工艺对特定性能有不同要求。

通过选择合适的球化退火温度,可以改善材料的硬度、韧性、抗腐蚀性等特定性能。

5. 球化退火温度的控制方法为了确保球化退火过程中温度的准确控制,可采用以下方法:•热处理设备:选择具有稳定温度控制系统的热处理设备,如电阻炉、气氛炉等。

完全退火和球化退火的应用范围_概述及解释说明

完全退火和球化退火的应用范围_概述及解释说明

完全退火和球化退火的应用范围概述及解释说明1. 引言1.1 概述完全退火和球化退火是两种经典的优化算法,它们在解决一些复杂问题时具有广泛的应用范围。

这些算法模拟自然界中物质状态变化的过程,通过引入随机性和温度参数来搜索问题的最优解。

本文将详细介绍完全退火和球化退火的原理、步骤以及它们在不同领域中的应用。

1.2 文章结构该文章分为五个主要部分:引言、完全退火的应用范围、球化退火的应用范围、完全退火与球化退火的比较和对比分析以及结论。

引言部分将介绍本文内容的概述、文章结构和目标。

1.3 目的本文旨在全面了解和阐述完全退火和球化退火两种算法在优化问题中的应用范围,并比较它们之间的异同点。

通过深入研究这两种算法的原理和步骤,读者将能够更好地理解它们如何应用于不同领域中,并能根据实际需求选择合适的算法来解决相应问题。

此外,文章还将总结每种算法在实践中的优缺点,以及它们在特定应用场景中的限制。

最后,通过全面评估和比较完全退火和球化退火,读者将能够对这两种算法有一个更深入的了解,并能做出明智的决策。

2. 完全退火的应用范围2.1 完全退火原理完全退火(Simulated Annealing,SA)是一种基于模拟自然界冷却过程而设计的优化算法。

其原理基于固体材料在降温过程中的结晶过程,通过模拟原子或分子在相互作用场下的运动规律,来寻找最优解。

该算法通过接受较差解以避免陷入局部最优点,并渐进地减小接受概率,以便逐步收敛到全局最优解。

2.2 完全退火算法步骤完全退火算法具有以下步骤:(1) 初始化:确定初始状态和初始温度。

(2) 迭代搜索:不断迭代直到满足终止条件。

a. 产生新解:通过对当前解进行扰动来生成一个新解。

b. 计算能量变化:计算新解与当前解之间的能量变化(目标函数值或评估准则)。

c. 判断是否接受新解:根据Metropolis准则和Boltzmann概率公式决定是否接受新解。

d. 更新当前解:如果接受新解,则将新解作为当前解;否则保持当前解不变。

热处理知识大全

热处理知识大全

◆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。

•感应加热表面淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。

感应加热表面淬火与普通淬火比具有如下优点:1.热源在工件表层,加热速度快,热效率高2.工件因不是整体加热,变形小3.工件加热时间短,表面氧化脱碳量少4.工件表面硬度高,缺口敏感性小,冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。

有利于发挥材料地潜力,节约材料消耗,提高零件使用寿命5.设备紧凑,使用方便,劳动条件好6.便于机械化和自动化7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。

•感应加热的基本原理将工件放在感应器中,当感应器中通过交变电流时,在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场,在工件中相应地产生了感应电动势,在工件表面形成感应电流,即涡流。

这种涡流在工件的电阻的作用下,电能转化为热能,使工件表面温度达到淬火加热温度,可实现表面淬火。

•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 个单位(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。

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球化退火和不完全退火的温度范围
退火是一种热处理工艺,通过加热和冷却金属材料,来改变其
结晶结构和性能。

球化退火和不完全退火是其中两种常见的退火方式,它们都有各自的温度范围和特点。

球化退火是一种将过冷的奥氏体钢加热到适当温度,然后在空
气中冷却的热处理工艺。

其目的是将奥氏体组织转变为球状铁素体
和珠光体的混合组织,以提高钢的塑性和韧性。

球化退火的温度范
围通常为650-700摄氏度,保温时间为1-2小时,然后空冷至室温。

这一过程可以有效地消除应力和提高材料的加工性能。

而不完全退火是一种将奥氏体钢加热到适当温度,然后在炉内
缓慢冷却的热处理工艺。

其目的是使奥氏体组织转变为珠光体和贝
氏体的混合组织,以提高钢的硬度和强度。

不完全退火的温度范围
通常为750-900摄氏度,保温时间根据材料的不同而有所变化,然
后缓慢冷却至室温。

这一过程可以有效地提高材料的硬度和强度。

总的来说,球化退火和不完全退火是两种常见的退火方式,它
们的温度范围和特点各有不同。

选择合适的退火工艺对于金属材料
的性能和用途至关重要。

通过科学合理的退火工艺,可以有效地改善材料的性能,满足不同工程的需求。

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