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高速钢适用的退火工艺


来源:www.jsdlcj.com

摘要:高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。为了降低其脆性,退火炉的退火工艺有:普通退火、等温退火、循环退火、高速球化退火这四种方式。

         高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋钢,俗称白钢。为了降低其脆性,退火炉的退火工艺有:普通退火、等温退火、循环退火、高速球化退火这四种方式。

1.普通退火 
        普通退火是目前应用最广的高速钢预处理工艺, 工艺曲线如图1 所示。退火可在井式炉或箱式炉中进行, 炉中最好设置可控气氛, 工件一定要装箱密封, 以防氧化脱碳。退火后应检查硬度,其方法是:在退火炉的不同部位各取2-3件, 经车削后表面达Ra 2.5 以下, 用布氏硬度计测三点, 取算术平均值为示值( 以下各工艺测硬度方法相同)。通用高速钢退火后的硬度为207~ 255HB,超硬高速钢允许硬度值上限达269 HB。退火后的金相组织为:细小碳化物均布在索氏体基体上。 

 
2.等温退火 
  普通退火操作时间一般要30h以上, 为缩短时间, 节约能源, 人们寻找到更好的方法―高速钢等温退火工艺, 其规范如图2 所示。退火温度一般为850~870℃ , 保温后快冷至等温转变曲线的拐弯处(730~750℃ ) ,保持一定的时间, 使奥氏体等温分解, 然后随沪冷至500~ 550℃出炉空冷。等温退火可在空气炉中亦可在盐浴炉中进行, 当在盐浴中退火时保温时间比在空气中缩短1 3/左右。 
 
3.循环退火 
  苏联在1982年曾报道高速钢循环退火工艺, 在700~850℃两盐浴炉中进行, 保温10min或30min。研究表明,循环退火的时间不超过7h,在7h内的操作时间因温度、钢种、装炉量而异。直径为30mm 以下的毛坯建议来用675~885℃的无平台循环退火,尺寸较大的采用小平台循环退火)。实践证明, 循环退火后碳化物相的组织、分布、化学成分及硬度与等温退火的差异很小。 
 
4.快速球化退火 
  高速钢中的碳化物即使在锻造温度下也不能完全溶于奥氏体, 锻造后冷却还会析出部分碳化物, 因而在退火温度下, 残余碳化物的数量相当可观, 它是退火冷却过程中奥氏体等温分解的非自发核心, 其形状、大小、数量和分布对退火后的组织起着决定性的作用。锻造后利用余热进行快速球化退火,`是借助于锻造后钢中残留的大量弥散分布的碳化物, 经随后短时较高温度的等温过程, 使一些碳化物粒子圆形化, 且极微细的碳化物发生溶解, 在等温过程中基本上完成了球化步骤。而以45℃/h的冷却速度冷却主要起到降低硬度作用。 
 
  按此工艺,退火后的组织及硬度均优于常规球化退火, 其球化时间仅为后者的1/4~1/3, 既节能,退火件又具有良好的切削加工性。

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