球化退火

球化退火

球化退火(Spheroidizing)是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫一段時間,然後緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

基本信息

基本介紹

球化退火(Spheroidizing)是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫一段時間,然後緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

適用範圍

球化退火主要適用於共析鋼和過共析鋼,如碳素工具合金工具鋼軸承鋼等。這些鋼經軋制、鍛造後空冷,所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體,這種組織硬而脆,不僅難以切削加工,且在以後淬火過程中也容易變形和開裂。而經球化退火得到的是球狀珠光體組織,其中的滲碳體呈球狀顆粒,彌散分布在鐵素體基體上,和片狀珠光體相比,不但硬度低,便於切削加工,而且在淬火加熱時,奧氏體晶粒不易長大,冷卻時工件變形和開裂傾向小。另外對於一些需要改善冷塑性變形(如衝壓、冷鐓等)的亞共析鋼有時也可採用球化退火。

球化退火加熱溫度為Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保溫後等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時奧氏化是“不完全”的,只是片狀珠光體轉變成奧氏體,及少量過剩碳化物溶解。因此,它不可能消除網狀碳化物,如過共析鋼有網狀碳化物存在,則在球化退火前須先進行正火,將其消除,才能保證球化退火正常進行。

工藝方法

球化退火球化退火
球化退火工藝方法很多,最常用的兩種工藝是普通球化退火和等溫球化退火。普通球化退火是將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫適當時間,然後隨爐緩慢冷卻,冷到500℃左右出爐空冷。等溫球化退火是與普通球化退火工藝同樣的加熱保溫後,隨爐冷卻到略低於Ar1的溫度進行等溫,等溫時間為其加熱保溫時間的1.5倍。等溫後隨爐冷至500℃左右出爐空冷。和普通球化退火相比,等溫球化退火不僅可縮短周期,而且可使球化組織均勻,並能嚴格地控制退火後的硬度。

球化退火主要用於過共析的碳鋼及合金工具鋼(如製造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在於降低硬度,改善切削加工性,並為以後淬火作好準備。這種工藝有利於塑性加工和切削加工,還能提高機械韌性。尤其對於軸承鋼、工具鋼等鋼種而言,如在淬火前實施球化退火,即可獲得下列效果:

軸承鋼

淬火效果均一;

減少淬火變形;

提高淬火硬度;

改善工件切削性能;

提高耐磨性和抗點蝕性等軸承的性能。

工具鋼

淬火效果均一;

抑制淬裂、淬彎等現象;

提高耐磨性、刀刃鋒利程度及使用壽命。

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