PDF《热处理知识问答 100 问（CONO）》

热处理知识问答

100 问(CONO)

第一章热处理原理

1、什么是热处理 将固态金属或合金采取适当方式进行加热,保温一定的时间,以一定 的冷却速度冷却以改变其组织,从而获得所需性能的一种工艺方法.

2、热处理的目的是什么 通过适当的热处理工艺改变钢的内部组织结构,来控制相变过程中组 织转变的程度和转变产物的形态,从而改善钢的性能.

3、热处理的条件是什么 必须有固态相变转变的合金才可以进行热处理.

4、热处理的工艺过程是什么

1、加热:临界点+T 值

2、保温

3、冷却:临界点- T 值 一定冷却速度

5、主要参数有哪些

1、加热温度 T

2、保温时间 t

3、冷却速度 V,冷却介质决定冷却速度, 如:水、盐水、碱水、空气

6、按处理阶段及目的可分为哪几种

1、预处理 目的是消除偏析、 内应力, 为最终热处理或后续的加工获得平衡组织.

2、最终处理 作为工件处理的最后工序,获得最终组织.

7、按热处理工艺参数可分为哪几种

1、普通热处理 这是生产中最常用的热处理工艺, 如退火、 正火、 淬火、 回火等. 这类的热处理一般不会额外的加入其他元素, 主要是通过自身组织转 变来得到所需要的性能.

2、化学热处理 这类在热处理在齿轮、轴等耐磨件上会经常用到.工件进行化学 热处理时,会在表面一层渗入其他的元素,而对心部的成分不会产生 什么影响.一般渗入什么元素,我们就称为渗*处理,如表面渗 C、 渗N,C、N 共渗等.

3、表面热处理 综合了上述两类热处理的特点,即热处理时不加入其他元素,而且只 是针对表面进行的热处理,不影响心部的组织,如表面淬火,但其要 求工件的含碳量较高.

8、什么是退火 退火是将金属和合金加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却 的热处理工艺.退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;

共析钢 或过共析钢则是粒状珠光体.总之退火组织是接近平衡状态的组织.

9、退火的目的是什么?

1、降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工.

2、细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和 成分,改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备.

3、消除钢中的内应力,以防止变形和开裂. 本文摘自:洛阳科诺工业(http://www.conoch.com)

10、 退火工艺的种类有哪些 主要有均匀化退火,完全退火,不完全退火,等温退火,球化退火,再结晶 退火, 去应力退火

11、 什么是均匀化退火 均匀化退火是为了减少金属铸锭、 铸件或锻坯的化学成分的偏析和组 织的不均匀性,将其加热到高温,长时间保持,然后进行缓慢冷却, 以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺. 均匀化退火的加热温度一般为 Ac3+ (150~200℃) , 即1050~1150℃, 保温时间一般为 10~15h,以保证扩散充分进行,大道消除或减少成 分或组织不均匀的目的.由于扩散退火的加热温度高,时间长,晶粒 粗大,为此,扩散退火后再进行完全退火或正火,使组织重新细化.

12、 什么是完全退火 完全退火又称为重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢 冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺. 完全退火主要用于亚共析钢,一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻 件、铸件及热轧型材,有时也用于它们的焊接构件.完全退火不适用 于过共析钢,因为过共析钢完全退火需加热到 Acm 以上,在缓慢冷 却时, 渗碳体会沿奥氏体晶界析出, 呈网状分布, 导致材料脆性增大, 给最终热处理留下隐患. 完全退火的加热温度碳钢一般为 Ac3+(30~50℃) ;

合金钢为 Ac3+ (500~70℃) ;

保温时间则要依据钢材的种类、 工件的尺寸、 装炉量、 所选用的设备型号等多种因素确定. 为了保证过冷奥氏体完全进行珠 光体转变,完全退火的冷却必须是缓慢的,随炉冷却到 500℃左右出 炉空冷.

13、 什么是不完全退火 不完全退火是将铁碳合金加热到 Ac1~Ac3 之间温度,达到不完全奥 氏体化,随之缓慢冷却的退火工艺. 不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细 化组织和降低硬度,加热温度为 Ac1+(40~60)℃,保温后缓慢冷却.

14、 什么是等温退火 等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于 Ac3(或Ac1)温度,保持适 当时间后,较快地冷却到珠光体温度区间地某一温度并等温保持,使 奥氏体转变为珠光体型组织,然后在空气中冷却的退火工艺. 等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢, 其目的是细化组织和降 低硬度.亚共析钢加热温度为 Ac3+(30~50)℃,过共析钢加热温度为 Ac3+(20~40)℃,保持一定时间,随炉冷至稍低于 Ar3 温度进行等温 转变,然后出炉空冷.等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀.

15、 什么是球化退火 球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺. 将钢加热到 Ac1 以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却,得到在铁素体基体上 均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织. 球化退火主要适用于共析钢和过共析钢, 如碳素工具钢、 合金工具钢、 轴承钢等.这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与 网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过 程中也容易变形和开裂.而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其 中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相 比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不 易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小.另外对于一些需要改善冷塑 性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火. 球化退火加热温度为 Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃, 保温后等温 冷却或直接缓慢冷却.在球化退火时奥氏化是 不完全 的,只是片 状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解.因此,它不可能消 除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须先 进行正火,将其消除,才能保证球化退火正常进行.

16、 什么是再结晶退火 再结晶退火是经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上, 保持适当时 间,使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余 应力的热处理工艺.

17、 什么是去应力退火 去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、 焊接等而造成的以及铸件 内存在的残余应力而进行的退火工艺. 锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力,如不及时 消除,将使工件在加工和使用过程中发生变形,影响工件精度.采用 去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要. 去应力退火的加热温度低于相变温度 A1,因此,在整个热处理过程 中不发生组织转变. 内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除 的.为了使工件内应力消除得更彻底,在加热时应控制加热温度.一 般是低温进炉,然后以 100℃/h 左右得加热速度加热到规定温度.焊 接件得加热温度应略高于 600℃.保温时间视情况而定,通常为 2~ 4h. 铸件去应力退火的保温时间取上限, 冷却速度控制在 (20~50) ℃ /h,冷至 300℃以下才能出炉空冷.

18、 什么是回火 将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度, 保温一段 时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理.

19、 回火的目的是什么

1、降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆 性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂.

2、获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为 了满足各种工件的不同性能的要求, 可以通过适当回火的配合来调整 硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性.

3、稳定工件尺寸.

4、对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火........