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钢材常用的五种退火处理


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摘要:钢材经退火炉处理后,使原有的材质具备了更优质的属性,钢材最常用到的五种退火方式为:均质退火处理、完全退火处理、球化退火处理、软化退火处理、弛力退火处理。

        钢材经退火炉处理后,使原有的材质具备了更优质的属性,钢材最常用到的五种退火方式为:均质退火处理、完全退火处理、球化退火处理、软化退火处理、弛力退火处理;合理的选用相应的退火处理是生产中经常用到的,下面分别来大致介绍一下:

1.均质退火处理
简称均质化处理(Homogenization),系利用在高温进行长时间加热,使内部的化学成分充分扩散,因此又称为『扩散退火』。加热温度会因钢材种类有所差异,大钢锭通常在1200℃至1300℃之间进行均质化处理,高碳钢在1100℃至1200℃之间,而一般锻造或轧延之钢材则在1000℃至1200℃间进行此项热处理。

2..完全退火处理
完全退火处理系将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围,在该温度保持足够时间,使成为沃斯田体单相组织(亚共析钢)或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。

3.球化退火处理
球化退火主要的目的,是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状,使改善钢材之切削性能及加工塑性,特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
常见的球化退火处理包括:
(1)在钢材A1温度的上方、下方反复加热、冷却数次,使A1变态所析出的雪明碳铁,继续附着成长在上述球化的碳化物上;
(2)加热至钢材A3或Acm温度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田体后急冷,再依上述方法进行球化处理。使碳化物球化,尚可增加钢材的淬火后韧性、防止淬裂,亦可改善钢材的淬火回火后机械性质、提高钢材的使用寿命。

4.软化退火处理
软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内(A1温度下方),维持一段时间之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度软化、回复原先之韧性,以便能再进一步加工。此种热处理方法常在冷加工过程反复实施,故又称之为制程退火。大部分金属在冷加工后,材料强度、硬度会随着加工量渐增而变大,也因此导致材料延性降低、材质变脆,若需要再进一步加工时,须先经软化退火热处理才能继续加工。
 
5.弛力退火处理
弛力退火热处理主要的目的,在于清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所产生的残留应力,这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形,并对材料韧性、延展性有不良影响,因此弛力退火热处理对于尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序系将工件加热到A1点以下的适当温度,保持一段时间(不需像软化退火热处理那么久)后,徐缓冷却至室温。特别需要注意的是,加热时的速度要缓慢,尤其是大型对象或形状复杂的工件更要特别注意,否则弛力退火的成效会大打折扣。
 
以上是钢材在热处理过程中最常用的五种退火热处理。

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