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去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。
鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力,如不及時消除,將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形,影響工件精度。采用去應(yīng)力退火消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力十分重要。 去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度A1,因此,在整個熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內(nèi)應(yīng)力消除得更徹底,在加熱時應(yīng)控制加熱溫度。一般是低溫進(jìn)爐,然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規(guī)定溫度。焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃。保溫時間視情況而定,通常為2~4h。鑄件去應(yīng)力退火的保溫時間取上限,冷卻速度控制在(20~50)℃/h,冷至300℃以下才能出爐空冷。
正火工藝
正火工藝是將鋼件加熱到Ac3(或Acm)以上30~50℃,保溫適當(dāng)?shù)臅r間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。把鋼件加熱到Ac3以上100~150℃的正火則稱為高溫正火。 對于中、低碳鋼的鑄、鍛件正火的主要目的是細(xì)化組織。與退火相比,正火后珠光體片層較細(xì)、鐵素體晶粒也比較細(xì)小,因而強(qiáng)度和硬度較高。 低碳鋼由于退火后硬度太低,切削加工時產(chǎn)生粘刀的現(xiàn)象,切削性能差,通過正火提高硬度,可改善切削性能,某些中碳結(jié)構(gòu)鋼零件可用正火代替調(diào)質(zhì),簡化熱處理工藝。
過共析鋼正火加熱刀Acm以上,使原先呈網(wǎng)狀的滲碳體全部溶入到奧氏體,然后用較快的速度冷卻,抑制滲碳體在奧氏體晶界的析出,從而能消除網(wǎng)狀碳化物,改善過共析鋼的組織。
焊接件要求焊縫強(qiáng)度的零件用正火來改善焊縫組織,保證焊縫強(qiáng)度。 在熱處理過程中返修零件必須正火處理,要求力學(xué)性能指標(biāo)的結(jié)構(gòu)零件必須正火后進(jìn)行調(diào)質(zhì)才能滿足力學(xué)性能要求。中、高合金鋼和大型鍛件正火后必須加高溫回火來消除正火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
有些合金鋼在鍛造時產(chǎn)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變,形成硬組織。為了消除這種不良組織采取正火時,比正常正火溫度高20℃左右加熱保溫進(jìn)行正火。
正火工藝比較簡便,有利于采用鍛造余熱正火,可節(jié)省能源和縮短生產(chǎn)周期。 正火工藝與操作不當(dāng)也產(chǎn)生組織缺陷,與退火相似,補(bǔ)救方法基本相同。