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【金相】熱處理工藝--正火

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正火的名詞解釋

正火,又稱(chēng);菍⒐ぜ訜嶂727到912攝氏度之間以上40~60min,保溫一段時(shí)間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化,去除材料的內(nèi)應(yīng)力。


正火,又稱(chēng);菍⒐ぜ訜嶂罙c3(Ac是指加熱時(shí)自由鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實(shí)際加熱中過(guò)共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線(xiàn) )以上30~50℃,保溫一段時(shí)間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些,其機(jī)械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設(shè)備,生產(chǎn)率較高,因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來(lái)代替退火。對(duì)于形狀復(fù)雜的重要鍛件,在正火后還需進(jìn)行高溫回火(550-650℃)高溫回火的目的在于消除正火冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力,提高韌性和塑性。

正火的主要應(yīng)用范圍有:

①用于低碳鋼,正火后硬度略高于退火,韌性也較好,可作為切削加工的預(yù)處理。

②用于中碳鋼,可代替調(diào)質(zhì)處理(淬火+高溫回火)作為最后熱處理,也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理。

③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。

④用于鑄鋼件,可以細(xì)化鑄態(tài)組織,改善切削加工性能。

⑤用于大型鍛件,可作為最后熱處理,從而避免淬火時(shí)較大的開(kāi)裂傾向。

⑥用于球墨鑄鐵,使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高,如用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件。

⑦過(guò)共析鋼球化退火前進(jìn)行一次正火,可消除網(wǎng)狀二次滲碳體,以保證球化退火時(shí)滲碳體全部球;。


正火后的組織:亞共析鋼為F+S,共析鋼為S,過(guò)共析鋼為S+二次滲碳體,且為不連續(xù)。


正火主要用于鋼鐵工件。一般鋼鐵正火與退火相似,但冷卻速度稍大,組織較細(xì)。有些臨界冷卻速度(見(jiàn)淬火)很小的鋼,在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,這種處理不屬于正火性質(zhì),而稱(chēng)為空冷淬火。與此相反,一些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到馬氏體,淬火的效果接近正火。鋼正火后的硬度比退火高。正火時(shí)不必像退火那樣使工件隨爐冷卻,占用爐子時(shí)間短,生產(chǎn)效率高,所以在生產(chǎn)中一般盡可能用正火代替退火。對(duì)于含碳量低于0.25%的低碳鋼,正火后達(dá)到的硬度適中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火為切削加工作準(zhǔn)備。對(duì)含碳量為0.25~0.5%的中碳鋼,正火后也可以滿(mǎn)足切削加工的要求。對(duì)于用這類(lèi)鋼制作的輕載荷零件,正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網(wǎng)狀碳化物,為球化退火作組織準(zhǔn)備。

普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理 ,由于正火后工件比退火狀態(tài)具有更好的綜合力學(xué)性能,對(duì)于一些受力不大、性能要求不高的普通結(jié)構(gòu)零件可將正火作為最終熱處理,以減少工序、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率。此外,對(duì)某些大型的或形狀較復(fù)雜的零件,當(dāng)淬火有開(kāi)裂的危險(xiǎn)時(shí),正火往往可以代替淬火、回火處理,作為最終熱處理。


正火的目的

(1)去除材料的內(nèi)應(yīng)力

(2)增加材料的硬度

這樣是為了接下來(lái)的加工做準(zhǔn)備。和退火差不多的作用,只是為了提高效率,降低成本。


鋼的熱處理種類(lèi)分為整體熱處理和表面熱處理兩大類(lèi)。常用的整體熱處理有退火,正火、淬火和回火;表面熱處理可分為表面淬火與化學(xué)熱處理兩類(lèi)。

正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃,保溫適當(dāng)時(shí)間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱(chēng)為正火。正火的主要目的是細(xì)化組織,改善鋼的性能,獲得接近平衡狀態(tài)的組織。

正火與退火工藝相比,其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快,所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達(dá)到零件性能要求時(shí),盡可能選用正火。大部分中、低碳鋼的坯料一般都采用正火熱處理。一般合金鋼坯料常采用退火,若用正火,由于冷卻速度較快,使其正火后硬度較高,不利于切削加工。

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