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1、第四节第四节 钢的退火与正火钢的退火与正火学习目的学习目的了解退火与正火的目的及应用了解退火与正火的目的及应用退火的目的：退火的目的：降低钢的硬度，消除内降低钢的硬度，消除内应力，提高塑性和韧性，细化晶粒，应力，提高塑性和韧性，细化晶粒，改善钢的组织和力学性能。改善钢的组织和力学性能。正火的目的：正火的目的：细化晶粒，消除锻、轧细化晶粒，消除锻、轧和焊接件的组织缺陷，改善钢的力学和焊接件的组织缺陷，改善钢的力学性能性能学习内容学习内容一、钢的退火一、钢的退火二、钢的正火二、钢的正火三、退火与正火的选用原则三、退火与正火的选用原则四、退火、正火在零件制造工艺路线中的位置四、退火、正火在零件制造工
2、艺路线中的位置将钢将钢加热加热到一定温度，到一定温度，保温保温一定时间，然后一定时间，然后缓冷缓冷(如炉如炉冷冷)的热处理工艺的热处理工艺 近似平衡组织近似平衡组织 P P（+F+F 或或FeFe3 3C CIIII ）（一）（一）完全退火（重结重结晶退火晶退火）亚共析钢亚共析钢T加加Ac33050组织：组织：P+F目的：目的：细化、均匀细化、均匀化粗大、不均匀原始组化粗大、不均匀原始组织织降低硬度降低硬度切削性切削性;消除内应力。消除内应力。一、钢的退火加热温度略高于加热温度略高于Ac1温度（温度（Ac12030）保温，保温，炉冷到炉冷到Ar1以下等温一段时间或以非常缓慢的速度冷以下等温一段
3、时间或以非常缓慢的速度冷却。却。组织组织：球状球状P（+粒状粒状Fe3C）目的目的:使使Fe3C球化球化硬硬度度，韧性韧性切削性切削性为淬火作组织准备为淬火作组织准备应用范围应用范围：高碳钢、合金工具钢高碳钢、合金工具钢（二）（二）球化退火球化退火 （不完全退火）（不完全退火）球化退火显微组织球化退火显微组织球化退火显微组织球化退火显微组织粒状粒状Fe3C 加热温度加热温度 AcAc1 1，一般为一般为 500500650650。目的目的：消除冷热加工后消除冷热加工后的内应力，的内应力，以稳定尺寸，以稳定尺寸，减少变形。减少变形。（三）（三）去应力退火（低温退火）去应力退火（低温退火）应用举例
4、：应用举例：铸造或焊铸造或焊接的机床床身、导轨；接的机床床身、导轨；机加工成型的螺旋被动机加工成型的螺旋被动锥齿轮。锥齿轮。将冷变形后的金属加热到再结晶温度以下保将冷变形后的金属加热到再结晶温度以下保温，然后缓慢冷却（如炉冷）到温，然后缓慢冷却（如炉冷）到200200300300出炉空冷的热处理工艺称为出炉空冷的热处理工艺称为去应力退火去应力退火。亚共析钢亚共析钢T加加Ac3+3050；过共析钢过共析钢T加加Ac1+3050。保温后快冷到保温后快冷到Ar1以下珠光体转变区某一以下珠光体转变区某一温度等温，使温度等温，使AP后空冷。后空冷。（四）等温退火 目的：目的：细化、均匀化粗大、不均匀原细
5、化、均匀化粗大、不均匀原始组织；始组织；降低硬度降低硬度切削性切削性；消除消除内应力。内应力。特点：特点：缩短缩短工件在炉内停留工件在炉内停留时间、提高时间、提高生产率；组织均匀，退火工件的加工工艺生产率；组织均匀，退火工件的加工工艺性能好。性能好。（五）扩散退火（五）扩散退火目的目的：消除偏析，使成分、组织均匀化。消除偏析，使成分、组织均匀化。适于钢种：适于钢种：合金钢、铸件、焊接件及锻坯。合金钢、铸件、焊接件及锻坯。组织组织：P+F或或P+Fe3CII将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度温度（1050-1150）长时间加热，以长时间加热，以消
6、除或消除或减少晶内偏析（枝晶偏析），减少晶内偏析（枝晶偏析），达到均匀化的目达到均匀化的目的，这种热处理工艺称为的，这种热处理工艺称为扩散退火扩散退火（亦称为（亦称为均均匀化退火匀化退火）。）。二、钢的正火二、钢的正火将钢加热到将钢加热到Ac3（或（或Accm）以上以上3050，保温一保温一定时间，然后定时间，然后空冷空冷（风冷、喷雾）的热处理工艺。（风冷、喷雾）的热处理工艺。组织：组织：0.750.75C C）金属最佳切削硬度金属最佳切削硬度170170230HBS230HBS三、退火与正火的选用原则三、退火与正火的选用原则正火正火+球化退火球化退火工具钢工具钢正火正火结构钢结构钢退火退火返
7、修件、尺寸较大及形状复杂零件返修件、尺寸较大及形状复杂零件（三）从经济成本上考虑（三）从经济成本上考虑在可能的条件下应尽量选用在可能的条件下应尽量选用正火正火。2 2.为最终热处理提供良好的组织状态。为最终热处理提供良好的组织状态。（二）从使用性能上考虑（二）从使用性能上考虑1.对性能要求不太高的零件，选用正火作为最终热对性能要求不太高的零件，选用正火作为最终热处理。处理。铸、锻（或原材料）毛坯铸、锻（或原材料）毛坯 退火（正火）退火（正火）退火（正火）退火（正火）粗加工粗加工 淬火回火淬火回火 精加工（磨削）精加工（磨削）四、退火、正火在零件制造工艺路线中的位置四、退火、正火在零件制造工艺路线中的位置例例1：20CrMnTi钢汽车后桥螺旋被动齿轮加工的主钢汽车后桥螺旋被动齿轮加工的主要工序有：要工序有：下料下料锻造锻造预先热处理（正火）预先热处理（正火）机加工机加工（车、（车、钻、铣等）钻、铣等）渗碳渗碳淬火淬火+低温回火低温回火清洗清洗精加精加工（磨削、研磨等）。工（磨削、研磨等）。例例2：滚动轴承的生产工艺路线：滚动轴承的生产工艺路线：下料下料锻造锻造预先热处理（球化退火）预先热处理（球化退火）机加工机加工（车等）（车等）淬火淬火+低温回火低温回火清洗清洗磨削加工磨削加工成品。成品。