退火工藝參數(shù)的確定
退火工藝參數(shù)主要有: 加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間和冷卻速度。
一. 加熱溫度
鋼的各種退火加熱溫度主要根據(jù)鋼的臨界點(diǎn)和退火目的來(lái)確定。各種退火加熱溫度的范圍如圖所示。
常用鋼材退火加熱溫度可以查表。
通常零件大、數(shù)量多時(shí)取溫度的上限,反之則取下限。
二.加熱速度
加熱速度的選擇與鋼種(鋼的化學(xué)成分)、退火前的加工過(guò)程、零件的形狀尺寸(零件大小以及形狀復(fù)雜程度)、加熱條件、裝爐方式裝爐量有密切的關(guān)系。
一般來(lái)說(shuō),加熱速度不需要嚴(yán)格地控制,可隨爐升溫也可以高溫裝爐。絕大多數(shù)的零件是采用熱裝爐,將零件裝入已升到工作溫度的爐內(nèi)。
對(duì)于大尺寸的中、高合金鋼工件。(導(dǎo)熱系數(shù)較低的高合金鋼工件和鑄鋼件、有較大殘余應(yīng)力的鋼件、裝爐量很大的工件),為了防止在加熱過(guò)程中造成變形和開(kāi)裂,應(yīng)該升溫均勻,所以適當(dāng)控制加熱速度還是必要的。—— 應(yīng)該采用冷裝爐或者低溫裝爐。
加熱速度數(shù)據(jù):
碳鋼、低合金鋼的中、小件:一般控制在100~200℃/h;
中、高合金鋼的大件:對(duì)于高、中合金鋼零件,特別是大的工件,一般多采用低溫裝爐(250℃)分級(jí)升溫的方法。
在600℃(600—700℃)以下,鋼的塑性較差,加熱速度宜控制在30~70℃/h,
高于600—700℃時(shí)控制在80—100℃/h。
在 F —→ A相變溫度范圍內(nèi)則應(yīng)該盡可能快地加熱以得到細(xì)晶粒,但在執(zhí)行時(shí)比較困難。
三.保溫時(shí)間
保溫的目的是使零件內(nèi)外溫度一致,應(yīng)該以保證碳化合物溶解和奧氏體均勻化,獲得適當(dāng)成分的奧氏體為宜,不必過(guò)長(zhǎng)。
具體時(shí)間根據(jù)鋼種、加熱溫度、裝爐方式以及裝爐量、使用設(shè)備來(lái)定。
原則上,在煤氣爐、燃油爐中800~900℃加熱時(shí),保溫系數(shù)為1.0~1.5分鐘/ mm; 在電爐中可按每25mm保溫40—60分鐘或者每毫米1.5~2.5分鐘估算。 碳鋼取下限,合金鋼取上限, 有時(shí)考慮到裝爐量大或者零件尺寸大,保溫時(shí)間應(yīng)當(dāng)延長(zhǎng)一至數(shù)小時(shí)。
四.冷卻速度
為了保證獲得低硬度的珠光體組織,除再結(jié)晶退火以外,各種退火工藝都必須緩慢冷卻,以保證獲得接近平衡的組織。淬透性大的合金鋼退火冷卻速度應(yīng)該比碳鋼緩慢。各類鋼種的退火冷卻速度范圍為:
一般碳鋼的冷卻速度為100~150℃/h,
合金鋼 為50—80℃/h,
高合金鋼 為20—70℃/h。
實(shí)際生產(chǎn)中常常采用隨爐冷卻~500~650℃再出爐空冷。
鋼退火工件隨爐緩慢冷卻至500℃左右時(shí),組織轉(zhuǎn)變已基本完成,所以可出爐空冷。
要求內(nèi)應(yīng)力比較小的工件,應(yīng)該溫度降至200~300℃出爐。
因?yàn)殇摰耐嘶鸸に嚪N類非常繁多,因此它的工藝參數(shù)的 確定很難一概而論,要根據(jù)具體的工藝來(lái)確定。
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