退火与正火区别(退火和正火有什么区别?在实际生产中如何选择?)
退火和正火有什么区别?在实际生产中如何选择?
钢材各种热处理的目的为: 退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等; 正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等; 淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等; 回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。
各种热处理加热温度范围 退火的合理的退火温度从55℃到70℃。退火温度一般设定比引物的 Tm低5℃。 正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。 淬火的温度通常亚共析钢的淬火温度为Ac3以上30~50度;共析钢或过共析钢的淬火温度为Ac1以上30~50度。 回火分为低温回火,中温回火和高温回火;低温回火是在150~250℃进行的回火;中温回火工件在350~500 ℃之间进行的回;高温回火工件在500~650℃以上进行的回火。钢厂热处理的冷却方式: 退火:在炉内以较快的速度冷却到过冷奥氏体较不稳定的温度下等温停留,直至到结束后出炉冷却,所需的工艺时间比较短,而且能获得在同一温度下转变的均一组织。 正火:在空气中冷却,其冷却速度比退火快。正火后铁素体量减少,共栖体变细,低合金钢正火后,常常出现混合组织。 淬火:先用较快的速度冷却,然后等温停留在奥氏体高温分解完成,是低合金钢得到俊逸的和硬度适度的预备组织,改善切削性能。 回火:回火通常使用空冷和水冷两种方法;空冷速度慢,可以减小组织的偏析,使组织更稳定,是最常用的方法;水冷多用于45#和40Cr的调质回火,以获得回火索氏体。退火和正火的主要区别是什么?生产中应如何选用?
退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。
退火和正火的选择,主要考虑哪几方面的因素
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
(1)淬火(quenching):将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
(2)回火(tempering):为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。回火一般紧接着淬火进行,其目的是:
(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;
(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;
(c)稳定组织与尺寸,保证精度;
(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合,才可以获得所需的力学性能。
(3)正火(normalizing):将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。其目的是:
(a)去除材料的内应力;
(b)降低材料的硬度,提高塑性。
(4)退火(annealing):退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。准确的说,退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金属材料。其目的是:
(a)降低硬度,改善切削加工性.
(b)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;
(c)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
(d)均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
(5)调质(quenchingandhightemperaturetempering)处理:淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。(6)时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度或室温放置,其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理。若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。第三种方式是振动时效,从80年代初起逐步进入使用阶段,振动时效处理在不加热也不像自然时效那样费时的情况下,给工件施加一定频率的振动使其内应力得以释放,从而达到时效的目的。时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等。
退火与正火如何选用
正火:细化金属晶粒,通常是为淬火或机械加工做得准备热处理。
某些低碳钢可作为最终处理。退火:细化金属晶粒,去除应力,降低硬度,根据保温时间可处理出多种金属组织,通常为淬火和机械加工做准备。#退火浪费热量,能用正火处理的产品优选正火热处理。正火和退火都是淬火+回火(调质)前的热处理工艺 除了这4种外,金属表面渗碳、渗氮等表面处理也是常用的热处理工艺。退火和正火的定义及作用
回火 回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是: (a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂; (b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求; (c)稳定组织与尺寸,保证精度; (d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。 按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。(1)低温回火 工件在250℃以下进行的回火。 目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性 回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。 力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。 应用范围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。(2)中温回火 工件在250~500 ℃之间进行的回火。 目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。预先热处理 回火后得到回火托氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。 力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。 应用范围:弹簧、锻模、冲击工具等。(3)高温回火 工件在500℃以上进行的回火。 目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。 回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。 力学性能:200~350HBS,较好的综合力学性能。 应用范围:广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。 工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理,也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。 45钢正火和调质后性能比较见下表所示。 45钢(φ20mm~φ40mm)正火和调质后性能比较 正火 正火,又称常化,是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。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。 正火的主要应用范围有:①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢,可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能。⑤用于大型锻件,可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。⑥用于球墨铸铁,使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。⑦过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。退火和正火有何作用,如何选择该工艺
正火,回火,退火,淬火的区别在于工艺不同、材料组织变化不同、材料性能改变结果不同。
淬火提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。是将工件加热至淬火温度(临界点以上30-50度),并保温一段时间,然后投入淬火剂中冷却。
回火是零件淬火后进行较低温度的加热与冷却,回火还保留一定硬度。
正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织,正火是将加热后的工件从炉中取出置于空气中冷却。
退火就是不要硬度,是把工件放在炉中缓慢加热到临界点以上的某一温度,保温一段时间,随炉缓慢冷却下来的一种热处理工艺。
退火和正火的特点和用途有何不同
正火,回火,退火,淬火的区别在于工艺不同、材料组织变化不同、材料性能改变结果不同。
1、工艺不同:
正火是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
回火处理是指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置于一低于临界温度一段时间后,以一定的速率冷却下来。
退火是将金属加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
2、材料组织变化不同:
正火后的组织:亚共析钢为铁素体+珠光体,共析钢为珠光体,过共析钢为珠光体+二次渗碳体,且为不连续。
低温回火得到的是马氏体组织;中温回火得到的组织为回火托氏体;高温回火调质处理得到的是回火索氏体组织。
退火后细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
淬火使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,最后获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)。
3、材料性能改变结果不同:
正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化,不但可得到满意的强度,而且可以明显提高韧性(AKV值),降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后,材料的综合力学性能可以大大改善,而且也改善了切削性能。
回火后将经过淬火及正常化处理在放回中温浸置(时效)一段时间,可促使一部分之碳化物析出,同时有可消除一部分因急速冷却所造成之残留应力,因此可提高材料之韧性与柔性。
退火能够降低硬度,改善切削加工性.消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。均匀材料组织和成分,改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
淬火能大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
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