钢的常用退火工艺的分类及应用

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1、钢的常用退火工艺的分类及应用类别主要目的工艺特点应用范围扩散退火成分均匀化加热至 Ac3 十 (150 200)，长时间铸钢件及具有成分偏析的锻轧件等保温后缓慢冷却完全退火细化组织，降低加热至 Ac3十 (30 50)，保温后缓铸、焊件及中碳钢和中碳合金钢锻轧硬度慢冷却件等不完全退火细化组织，降低加热至 Acl十 (40 一 60)，保温后缓中、高碳钢和低合金钢锻轧件等(组硬度慢冷却织细化程度低于完全退火 )加热至 Ac3 十(30 50) (亚共析钢 )细化组织，降低或 Acl 十(20 40) (共析钢和过共析中碳合金钢和某些高合金钢的重型等温退火硬度，防止产生钢 ) ，保持一定时问， 随

2、炉冷至稍低于铸锻件及冲压件等( 组织与硬度比完白点Arl 进行等温转变，然后空气冷却(简 全退火更为均匀 )称空冷 )碳化物球状化，加热至 Acl十 (20 一 40)或 Acl 一(20工模具及轴承钢件， 结构钢冷挤压件球化退火降低硬度，提高一 30)，保温后等温冷却或直接缓等塑性慢冷却再结晶退火或消除加工硬化加热至 Acl一 (50 一 150)，保温后冷变形钢材和钢件中间退火空冷加热至 Acl 一 (100 200)C，保温后空去应力退火消除内应力冷或炉冷至200 一 300，再出炉空铸钢件、焊接件及锻轧件冷钢正火工艺的特点及应用范围工艺特点应用范围1改善切削性能。含碳量 (质量分数 )

3、低于 0.25的低碳钢和低合金钢， 高温正火后硬度可提高到140 l90HBS ，有利于切削加工将工件加热到Ac3 或 Acm 以上 40 60，保温2消除共析钢中的网状碳化物，为球化退火作准备一定时间， 然后以稍大于退火的冷却速度，冷却3作为中碳钢、合金钢淬火前的预备热处理，以减少淬火下来，如空冷、风冷、喷雾等，得到片层间距较缺陷小的珠光体组织 (有的叫正火索氏体 )4用于淬火返修件消除内应力和细化组织，以防重淬火时产生变形与裂纹5对于大型、重型及形状复杂零件或性能要求不高的普通结构零件作为最终热处理，以提高力学性能类别单液淬火双液淬火分级淬火淬火的分类及特点工艺过程特点应用范围工件加热到淬

4、火温度后，适用于形状简单的工件，对于碳钢工浸 此法优点是操作简便， 缺点是入一种淬火介质中， 直到工 易使工件产生较大内应力，件，直径大于 5mm 的在水中冷却，发件冷至室温为止生变形，甚至开裂直径小于 5mm 的可以在油中冷却，合金钢工件大都在油中冷却加热后的工件先放在水中利用冷却速度不同的两种介质，先快冷躲过奥氏体最不稳淬火，冷却至接近Ms 点定的温度区间 (650 一 550 )，主要适用于碳钢制成的中型零件和(300 一 200 )时，从水中至接近发生马氏体转变(钢在 由合金钢制成的大型零件取出立即转到油中(或甚至发生体积变化 ) 时再缓冷，以放在空气中 )冷却减小内应力和变形开裂倾向

5、工件加热到淬火温度， 保温1 减小了表里温差，降低了后，取出置于温度略高(也 热应力此法多用于形状复杂、 小尺寸的碳钢可稍低 )于 Ms 点的淬火冷2 马氏体转变主要是在空气和合金钢工件， 如各种刀具。 对于淬却剂 (盐浴或碱浴) 中停留中进行， 降低了组织应力， 所其直径或厚一定时问， 待表里温度基本以工件的变形与开裂倾向小透性较低的碳素钢工件，度应小于 lomm一致时，再取出置于空气中3便于热校直冷却4比双液淬火容易操作等温淬火喷雾淬火与其他淬火比1淬火后得到下贝氏体组织，在相同硬度情况下强度和冲击韧度高工件加热到淬火温度后， 浸 2一般工件淬火后可以不经入一种温度稍高于 Ms 点的 回火

6、直接使用， 所以也无回火盐浴或碱浴中， 保温足够的 脆性问题， 对于要求性能较高时间，使其发生下贝氏体转 的工件，仍需回火变后在空气中冷却3下贝氏体质量体积比马氏体小，减小了内应力与变形、开裂可通过调节水及空气的流量工件加热到淬火温度后，将 来任压缩空气通过喷嘴使冷却意调节冷却速度， 在高温区实水雾化后喷到工件上进行现快冷，在低温区实现缓冷。冷却可用喷嘴数量、 水量实现工件均匀冷却1由于变形很小，因而很适合于处理 些精密的结构零件， 如冷冲模、轴承、精密齿轮等 2由于组织结构均匀， 内应力很小， 显微和超显微裂纹产生的可能性小， 因而用于处理各种弹簧，可以大大提高其疲劳抗力3特别对于有显著的第

7、一类回火脆性的钢，等温淬火优越性更大4受等温槽冷却速度限制，工件尺寸不能过大5球墨铸铁件也常用等温淬火以获得高的综合力学性能， 一般合金球铁零件等温淬火有效厚度可达 100mm 或更高对于大型复杂工件或重要轴类零件(如汽轮发电机的轴 )，可使其旋转以实现均匀性冷却类别回火调质时效处理冷处理回火、调质、时效与冷处理工艺工艺过程特点应用范围回火后获得回火马氏体组目的是降低内应力和脆性，而保持钢在低 温 回火温度为 l50淬火后的高硬度和耐磨性。主要用于各织，但内应力消除不彻底，回火一 250种工具、 模具、滚动轴承和渗碳或表面故应适当延长保温时间淬火的零件等回火后获得屈氏体组织，在 目的在于保持一

8、定韧性的条件下提高中 温 回火温度为 350这一温度范围内回火， 必须 弹性和屈服强度，故主要用于各种弹回火一 450左右快冷，以避免第二类回火脆簧、锻模、冲击工具及某些要求强度的性零件，如刀杆等高 温 回火温度为 500一 680，回火后获得索氏广泛地应用于各种较为重要的结构零回火体组织。淬火十高温回火称为调质处理，可件，特别是在交变负荷下工作的连杆、获得强度 、塑性、韧性都较好的综合力学螺栓、齿轮及轴等。 不但可作为这些重性能，并可使某些具有二次硬化作用的高合要零件的最终热处理， 而且还常可作为金钢 (如高速钢 )二次硬化，其缺点是工艺较某些精密零件如丝杠等的预先热处理，复杂，在提高塑性、

9、韧性同时，强度、硬度以减小最终热处理中的变形，并为获得有所降低较好的最终性能提供组织基础加热略低于高高 温 温回火的温度，时效的目的是使淬火后的工件进一步时效保温后缓冷到时效与回火有类似的作用，消除内应力，稳定工件尺寸300以下出炉常用来处理要求形状不再发生变形的将工件加热到这种方法操作简便， 效果也很好，但是耗费时间太长精密工件，例如精密轴承、精密丝杠、低温 100一 150，床身、箱体等时效保温较长时间低温时效实际就是低温补充回火(约 5 20h)将淬火后的工件，在零度以下的 低 温介 质 中 可使残余奥氏体全部或大主要适用于合金钢制成的精密刀具、量继续冷却到零部分转变为马氏体。因此，具和

10、精密零件，如量块、量规、饺刀、下 80待工件不仅提高了工件硬度、 抗拉 样板、高精度的丝杠、齿轮等。还可以截 面 冷到 温 度 强度，还可以稳定工件尺寸使磁钢更好地保持磁性均匀一致后， 取出空冷淬火的种类和特点类别工艺过程特点应用范围将工件放人感应器中，使1表层硬度比普通淬火高 23HRC ，并具有较低的脆性工件表2 疲劳强度、冲击韧度都有所提层产生感应电流，在极短高，一般工件可提高20一 30碳合金结构钢， 也可用高碳工具钢和的时间内加热到淬火温度3变形小低合金工具钢， 以及铸铁一般零件淬后，立即喷水冷却，使工4淬火层深度易于控制透层深度为半径的 l 10 左右时，可件表层淬火，从而获得非感

11、 应 加5淬火时不易氧化和脱碳得到强度、 耐疲劳性和韧性的最好配常细小的针状马氏体组织热 表 面6可采用较便宜的低淬透性钢合。对于小直径 (10 一 20mm) 的零件，根据电流频率不同，感应淬火7操作易于实现机械化和自动化，建议用较深的淬透层深度，即可达半加热表生产率高径的 l 5；对于截面较大的零件可取面淬火，可以分为：8 电流频率愈高，淬透层愈薄。较浅的淬透层深度，即小于半径l1高频淬火：100一例如高频淬火一般1 2mm，中频10 以下1000kHz淬火一般 3 5mm，工频淬火能到2中频淬火： 110kHz l0 l 5mm3工频淬火： 50Hz缺点：处理复杂零件比渗碳困难适用于单件

12、或小批生产的大型零件淬透层深度一般为2 6mm，过深和需要局部淬火的工具或零件，加大型轴类、大模数齿轮等用乙炔一氧或煤气一氧的往往引起零件表面严重过热，易产常用钢材为中碳钢，如35、45钢及混合气体燃烧的火焰，喷生淬火裂纹。表面硬度钢可达中碳合金钢 ( 合金元素3)，如火 焰 表 射到零件表面上，快速加65HRC ，灰铸铁为40 一 48HRC ，40Cr、65Mn 等，还可用于灰铸铁件、面淬火热，当达到淬火温度后，合金铸铁为 4352HRC 。这种方法立即喷水或用乳化液进行简便，无需特殊设备，但易过热，合金铸铁件。含碳量过低，淬火后硬度低，而碳和合金元素含量过高，则冷却淬火效果不稳定，因而限

13、制了它的易碎裂，因此，以含碳量(质量分数 )应用在 0.35一 0.5之间的碳素钢最适宜采用两电极 ( 铜滚轮或碳棒 )向工件表面通低电压大1设备简单，操作方便电 接 触 电流，在电极与工件表面2工件变形极小，不需回火适用于机床铸铁导轨表面淬火与维加 热 表 接触处产生接触电阻，产3淬硬层薄， 仅为 0.15 一 O.35mm修，气缸套、曲轴、工具等也可应用面淬火生的热使工件表面温度达4 工件淬硬层金相组织，硬度不到临界点以上，电极移去均匀后冷却淬火用脉冲能量加热可使工件1.由于加热冷却迅速，工件组织极适于导热率高的钢种，高合金钢难于细，晶粒极小脉冲淬表面以极快速度(1进行这种淬火。用于小型零件、金属2.淬火后不需回火火1000s)加热到临界点以上，团削工具、照像机、钟表等机器易磨3.淬火层硬度高 (950 一 1250HV)然后冷却淬火损件4.工件无淬火变形，无氧化膜