热处理的基本方法(正火与退火).

1、一、本节课的要求：1、了解钢的退火、正火的应用。2、掌握钢的退火、正火的工艺二、本节课的重难点重点：钢的退火、正火工艺难点：退火与正火的选择及工艺分析机械零件的一般加工工艺为机械零件的一般加工工艺为：毛坯（锻造或者铸造）退火或回火机械粗加工淬火+回火（或表面热处理）机械精加工 作为预备热处理，只有工件要求不高时才作为最终热处理。 其作用是其作用是：消除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，改善领口的切削加工性能。(1)退火的概念： 将钢加热到到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般是随炉冷却）的热处理工艺。(2)退火的目的：降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷变形加工。细化晶粒，均匀组

2、织，为后续热处理做好组织准备。消除残余内应力，防止工件变形与开裂。(3)退火的工艺： 根据加热温度和目的的不同，常用的退火方法有： 完全退火。 球化退火。 去应力退火。(3)退火的工艺：完全退火(均匀化退火）1、定义 将钢件或钢材加热到Ac3点以上3050,使之完全奥氏体化,然后随炉冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺 2、目的 细化晶粒,降低硬度,改善切削性能,消除内应力。 3、适用范围 含碳0.30-0.60%的亚共析钢（中碳钢）及低、中碳合金结构钢的 锻件、铸件、热轧型材，有时也用于焊接件。 备注：过共析钢不能采用完全退火， 因为会产生网状渗碳体。(3)退火的工艺：球化退火1、概念：使钢

3、中的碳化物球化，或获得球状珠光体的退火工艺。加热温度:Ac12030。冷却速度:不大于50/h2、目的：降低硬度，便于切削加工，防止淬火加热时奥氏体晶粒粗大，减小工件变形和开裂倾向。3、说明： 将片层的珠光体转变为球状形细小颗粒的 渗碳体。弥散分布在铁素体之中。备注：碳素工具钢、合金工具钢、滚动轴承钢等，这些锻件加工后必 须进行球化处理(3)退火的工艺：去应力退火1、概念：为去除由于形变加工、锻造、焊接等所引起的及铸件内存在的残余应力（但不引起组织的变化）而进行的退火。2、目的：去除残余应力。3、应用：铸造、锻造、焊接等存在残余应力的工件。4、温度的确定：去应力退火的温度范围很宽，应根据具体情

4、况而定(500650)。5、冷却方式：去应力退火均应缓慢冷却到室温，以免产生新的应力。 3、目的：1）降低硬度，改善切削性能；2）获得均匀组织，改善热处理工艺性(加热时过热敏感性，变形，热裂倾向小)；3）经淬火、回火后获得优良的综合机械性能(原始组织为球状时，经淬火回火后强度硬度相同时，塑性韧性更好，具有更高的接触疲劳强度和更长的寿命)。1、概念：加热温度Ac3（Accm) ) +（3050），保温然后空冷。2 2、目的及用途：、目的及用途：n 为消除网状碳化物，过共析钢的球化退火提供细片状球光体，为消除网状碳化物，过共析钢的球化退火提供细片状球光体，n 改善组织，消除热加工缺陷。如消除粗大铁

5、素体块，消除魏氏组改善组织，消除热加工缺陷。如消除粗大铁素体块，消除魏氏组织。织。n 提高硬度，改善切削加工性能。提高硬度，改善切削加工性能。n 作为普通零件的最终热处理。作为普通零件的最终热处理。3 3、温度选择：、温度选择：为缩短工件在高温时的停留时间，而心部又能达到为缩短工件在高温时的停留时间，而心部又能达到要求得加热温度，采用稍高于完全退火的温度。要求得加热温度，采用稍高于完全退火的温度。4 4、保温时间：、保温时间：以工件烧透为准。以工件烧透为准。5 5、应注意的问题：、应注意的问题： n 低碳钢正火的目的：低碳钢正火的目的：提高硬度，改善切削性能。提高硬度，改善切削性能。低碳钢正火

6、：如正火后硬度仍低，可造当提高加热温度增大过冷奥氏体的稳定性获得较细的珠光体与分散度较大的铁素体。n中碳钢正火：应根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式。n过共析钢正火：消除网状碳化物。 加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中，为抑制自由碳化物的析出使其获得伪共析组织，采用较大冷速，如鼓风，喷雾，甚至油冷，水冷至Ar1点以下，取出空冷。4双重正火 有些锻件的过热组织或铸件粗大铸造组织，一次正火不能达到细化组织的目的，采用两次正火。l 第一次正火：Ac3+150 200 以扩散办法消除粗大组织，使成分均匀。l 第二次正火：Ac3+3050 目的是为了细化组织。 退火、正火后钢的组织和性能1、组织比较

7、相同点：均是珠光体型组织不同点：正火得到的珠光体，过冷度较大，片间距细小；完全退火得到的珠光体片间距较大。2性能比较n亚共析钢：正火的强度、硬度、韧性较高，塑性相仿；n过共析钢：退火后强度、硬度、韧性均低于正火的，只有球化退火的，因其所得组织为球状珠光体，故其综合性能优于正火的。n总之，对于含碳量相同的工件，正火后的强度和硬度要高于的退火的。45钢正火与退火状态的力学性能对比钢正火与退火状态的力学性能对比工艺方法工艺方法 Rm(MPa) A11.3(%) ak(J/cm2) HBW正正 火火 700800 15 20 50 80 200退退 火火 650700 15 20 40 60 1803、退火与正火的选用 根据钢种，前后连接的冷热加工工艺，以及最终加工零件使用条件来进行。选择原则：n 含碳小于0.25%的钢应采用正火，以提高硬度，改善切削加工性能。n 含碳量为0.250.5%的钢,可以采用退火或正火处理，但一般采用正 火处理。正火后其硬度接近于最佳切削加工硬度。n 含碳量为0.500.75%的钢，一般采用完全退火，以降低硬度，改善 切削加工性能。n