不同类型的钢材热处理工艺简介

钢的热处理 的钢加热和冷却的过程。

不同类型的热处理工艺所使用的钢材更改下列属性或条件：

-               提高韧性-提高切削

增加硬度-细化晶粒结构的
-增加延展性-去除残余的应力 
 

-               提高耐磨损性

淬火

-               冷却奥氏体非常迅速的方法，或以控制的速率，以实现所需的微观结构。

*               快速冷却至α+的Fe 3 C 抑制奥氏体的形成

-               的奥氏体产生淬火马氏体，这是用于应用程序，要求用硬质材料（如刀具，刀片，手术工具，切割工具等）。

*               当 奥氏体+铁素体 的骤冷，所有的奥氏体转变完全马氏体，而铁素体保持不变。

*               当 奥氏体+渗碳体 骤冷，再所有的奥氏体完全转变成马氏体，而渗碳体保持不变。

 

图：淬火工艺。

1。               硬化

淬火是奥氏体化的钢的过程中，在规定的温度，在该温度下保持长的时间，以确保在奥氏体中的均匀性，然后进行淬火的速度足够快，以防止马氏体以外的任何产品的转化。

的冷却速度，只是产生了一个完全的马氏体结构的 临界冷却速率（CCR）。 因此，必须超过这个速度，以确保所有奥氏体向马氏体转变。

*               一系列淬火可用于：

-               5％烧碱，5％至10％的盐水，冷水，温水，矿物油，动物油，植物油的严重程度：

-               注 ：而不是马氏体，贝氏体淬火到油可能会产生

*钢具有小于0.25重量％C无法通过淬火硬化，因为鼻子的TTT

 时间（s）

淬火严重性

淬火的有效性大幅增加搅拌。 搅拌的部分和/或淬火剂淬火剂和表面部分之间的热传递率增加。 的的 淬火严重程度（H） 是一个特定的淬火是如何有效的指示。 它直接关联设立在热处理部分的热应力。 的 H的一些典型值是：

淬火		淬火严重程度（H）
	没有流通	轻度流通	暴力循环
空气	0.02	-	0.25
油	0.25	0.35	0.95
水	1.00	1.05	4.00
盐水	2.00	2.10	5.00

 

2。               回火

-               的方法，重新加热淬火（马氏体）的为钢，以增加柔软性和延展性。

*               钢被加热到高于 A 1，迅速 的速率淬火速度不够快错过的鼻子（或膝关节）的TTT图以形成马氏体，并重新加热的温度下 ，A 1 以下，以达到所需的回火硬度。 合金元素减缓回火。

*               当高于250°C回火马氏体，所有马氏体消失了，取而代之的 铁素体 和 细分散的渗碳体 。

 

马氏体（α'）→α+ 铁3 C

注 ：新的组织结构是不珠光体。 它被称为 回火马氏体 。 回来的珠光体，你必须重新钢和奥氏体化的温度适当地获得珠光体。

*               当被保持在400°C和727℃之间的温度下在很长一段时间（> 24小时）的钢，硬质合金球形成所谓 球化碳化物 。

图：一个普通的碳钢淬火和回火工艺。

回火钢的力学性能的影响

*提高了韧性，

*增加延展性

*降低硬度（软化钢）

 

（3）分级淬火（麻淬火）

-               猝灭过程主要用于最大限度地减少热处理钢材的变形，开裂

-               包括以下步骤：

（1）在适当的温度，奥氏体化的钢

（2）淬火的温度以上（通常情况下，INT O M S 
的油或熔盐浴） 
 

（3）保持在淬火T O               获得均匀的温度 
整个扁钢升 
 

（4）咕升               以中等速率通过的martensit的é 
变区域。 
 

 

一个典型的分级淬火过程示意图。

1095钢的机械性能通过分级淬火和常规淬火加热处理。

热处理	硬度（HRC）	影响（英尺-磅）	1英寸伸长率（％）
水淬火和回火	53.0	12	0
Martemper和脾气	53.0	28	0

 

4，等温淬火

等温设计，生产纯碳贝氏体钢的热处理

另一种程序的淬火和回火

*提高强度和韧性;

*减少开裂和变形

*但需要很长的时间才能完成

 

包括以下步骤：

（1）在适当的温度，奥氏体化的钢

（2）淬火到正上方的 Ms温度

（3）保持等温淬火，直到γ→ bainitË 
转型是COMPLETË 
 

（4）在空气中冷却至室温

 

1095钢的机械性能通过等温淬火处理和常规淬火加热处理。

热处理	硬度（HRC）	影响（英尺-磅）	1英寸伸长率（％）
等温淬火	52.0	45	11
水淬火和回火	53.0	12	0

 

（5）形变热处理

形变热处理（也称为作为低温热的治疗（LTMT）），涉及在亚稳托架之间的铁素体和贝氏体的曲线的TTT图的变形奥氏体。 变形后，钢迅速冷却，以形成马氏体。 奥氏体变形和位错密度高的综合效果，给出了一个非常精细的马氏体组织，具有高的屈服强度和高韧性。

，促进发展中的一个单独的贝氏体鼻子TTT图，包括合金元素铬，钼，镍，钨，锰。

6。Isoforming

这是一个类似的形变热处理，但奥氏体的变形，在这里继续进行的温度下的奥氏体转变为铁素体和碳化铁。 不形成马氏体。 的微观结构

7。退火

退火是简单的加热钢和保持在某些特定的温度升高，冷却相当缓慢的过程。

在实践中，退火操作，包括三个步骤：

（1）的钢加热到指定温度

（2）在该温度下浸泡足够的时间，以允许必要的变更，发生

（3）冷却炉中按预定的速率

 

*               退火的主要目的是：

1。                    柔化钢和改善切削性。

1。                    释放内部应力诱导的一些以前的治疗（轧制，锻造，冷却不均匀）。

1。                    产生特定的微观结构。

*               退火锻件，冷作板和电线，焊接件和铸件。

*               的三个主要用于钢的退火过程是：

 

1。               进行 亚临界退火 -低于 A 1。 没有参与奥氏体转变。 的主要目的是要减轻冷加工，焊接，或铸造（ 消除应力退火 ）或冷加工的材料再结晶（ 进程退火 ）如以前的处理所造成的残余应力。

*               通常使用的电线和表

*               进行了在约500℃至690℃几个小时

 

*               的方法 进行 退火 ，在较高的温度下（通常为11°至22℃以下，A 1）比 消除应力退火 （通常为约500°至650℃）。

2。               退火 ，进行了亚共析钢或 A 1 和 A 3 A 1 和 A 厘米 为过共析钢。

*               钢加热到55℃内 ，A 1 以上，然后在温度低于55℃以下 ，A 1， 以产生组成的结构中，在铁素体基体中的球化碳化物颗粒的转化。

-               的的 球状化的结构（spheroidite） 具有最小硬度，延展性的最大，以及最大切削性。

3。               超临界 或 完全退火 进行上述 A 3 之间为亚共析钢和过共析钢的 A 1 和 A 厘米 。

8。               正火

由三个步骤组成：

1。                    钢加热到上临界温度以上的温度下（A 3 或 A 厘米 ）

2。                    在一段时间内保持在该温度下，并

3。                    空气冷却至室温

 

注意： 空气冷却可以是天然的或稍用力的空气对流。 典型的正火温度如下：

（ⅰ）               55°C（100°F）以上为亚共析钢 A 3。

（二）27°C（50°F）以上 一 厘米 为过共析钢。

 

常化的好处包括：

-               提高可加工

-               晶粒细化

-               同质化的组成

-               修改的残余应力

图：加热和冷却循环，缓解压力，处理退火，正火，完全退火的低和过共析钢。

图：（a）温度范围为亚临界退火缓解压力和再结晶退火，退火（球化）。 （b）温度范围正常化和完全退火钢。