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| 一般机械製品於加工面总是免不了会有残留应力的存在，若製品未经适当应力退火处理，在不当的暴露於热源〈例如阳光、热引擎等〉下，会產生变形的现象，另外由残餘应力经常识高度集中在某一局部区域，例如表面，焊接区等，因此会局部降低製品的机械强度。為避免这些问题，我们必须採用残餘应力退火处理。 # y& \2 x( b. L" F o
此处理是将製品缓慢而均匀的加热至一低於向变化点之温度，然后至於此温度一段时间，在缓慢而均匀的逐步冷却下来，在此过程中最重要的是必须保持製品个区域之冷却速度相同，否则冷却后，由於各区冷却速率的差异，会再度造成残餘应力的出现。此点对复杂形状之製品尤其严重。
J8 @* q6 C% t& p3 A( A* P由於一应力退火乃是利用原子在高温有微小潜变的现象，来重组原子位置以消除应力的存在。因此材料支应力退火温度随著材料之高温潜变能力不同而有所变化。一般对耐潜变之材料。例如低合金钢平常所用之退火温度為595~675℃，但高铬合金钢则在900~1065℃。我们可视情况需要，利用较低的温度与较长的时间，达到与短时间，高温度下处理相同效果支应力消除。
+ Z& Y! Q+ ^; X( w: Z# M | | 去应力退火热处理主要的目的，在於清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所產生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对於尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。弛力退火的热处理程序係将工件加热到A1点以下的适当温度，保持一段时间（不需像软化退火热处理那麼久）后，徐缓冷却至室温。特别需要注意的是，加热时的速度要缓慢，尤其是大型物件或形状复杂的工件更要特别注意，否则弛力退火的成效会大打折扣。 ) s% w. A! H+ c' \- e) }/ H) Q( j
| | 将钢加热到临界点（AC3、ACcm）以上，进行完全奥氏仜化，然后在空气中冷却，这种热处理工艺，称为正火。, q) p; F+ ?' {5 E( O
（一）正火工艺% Q( Z& U3 ~7 V" o1 ]9 r( A" N' H& l
正火的加热温度正化学成份AC3以上50-100℃；过共析钢的加热温度ACcm以上30-50℃。保温时间主要取决于工件有效厚度和加热炉的型式，如在箱式炉中加热时，可以每毫米有效厚度保温一分钟计算。保温后的冷却，一般可在空气中冷却，但一些大型工件或在气温较高的夏天，有时也采用吹风或喷雾冷却。
- V1 f8 l+ w6 f i（二）正火后组织与性能. f$ |1 H) }& z$ }+ b0 Q
正火实质上是退火的一个特例。两者不同之处，主要在于冷却速度较快，过冷度较快，因而发生了伪共析转变，使组织中珠光量增多，且珠光柋的片层间距变小。应该指出，某些高合金钢空冷后，能获得贝氏体或马氏体组织，这是由于高合金钢的过冷奥氏体非常稳定，C曲线。) f% k! b1 E; p U7 N
由于正火后的组织上的特点，故正火后的强度、硬度、韧性都比退火后的高，且塑性也并不降低。, X# L, {4 k1 A' ?, E6 H: d
正火的应用
* P& m+ C, ?3 a9 e正火与退火相比，钢的机械性能高，提价简便，生产周期短，能耗少，故在可能条件下，应优先考虑采用正火处理。目前的应用如下：
' r/ X" Z$ H- n1.作为普通结构零件的最终热处理: X9 P& s+ X# _ A B
2.改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性5 _0 N: {2 @1 x& j7 S" z
3.作为中碳结构钢制作的较重要零件的预先热处理。
. r1 S+ `: A$ O4.消除过共析钢中风状二次渗碳体，为球化退火作好组织准备
+ O- I4 |$ t; q; a8 s4 t2 R4 U( e5.对一些大型的或形状较复杂的零件，淬火可能有开裂的危险进，正火也往往代替淬火、回火处理，而作为这类零件的最终热处理。 很*右。此时己不能称其为正火，而称为空淬有关。为了增加低碳钢的硬度，可适当提高正火温度。 * p2 M( O Q+ I( P1 t$ K2 R% u: K
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9 Y: C" ]. t. i. Y: i | 退火处理一般是指将钢升温至某一温度，浸置一段时间后，再以一特定速率冷却下来之处理。主要目的是软化钢材。有时亦用以改变其他性质或显微结构。常见的退火处理有下列几种
3 E! m8 e5 Q) Z, t6 u; \ 1. 退火温度：
4 c- n1 t3 L' T$ R _1 o5 ~( [在很多之应用退火处理中，我们只注名所需之退火温度，然后让其在炉中冷却即可。在进行退火处理时，最容易造成失败的原因是未能维持炉中温度之均匀性。越大之炉子越有此种问题。 6 r2 m0 n, ^$ h! w2 Z
2. 製程退火：
( M0 ~2 P& x: y, I( k9 e0 U由於材料经过相等程度冷加工后，会有加工硬化的现象，以至无法做进一步的加工。因此我们必须於製程中加入一退火步骤来消除此种不利的加工硬化现象。此类退火处理统称為製程退火。由於我们仅是想恢復材料之柔软性，不在乎材料之显微及结构内容，故為降低加工程本，一般多採用前面所提过的次临界退火。最常见之退火温度在约低於Ae 11至22℃之间。至於温度的控制只要能保持在不超过Ae 之范围即可。 0 P5 D G3 z5 J/ ` H; C1 ~
3. 切削用退火：
0 l. l7 x7 w) s' H# B不同之显微姊购对材料之切削性质有很大不同的影响。例如5160钢材，若经球化处理则可减少切削刀具之损耗。然而对其他之钢材，球化结构不一定就有较佳之切削性质。一般我们可是材料之含碳量来订出最佳之切削用显微结构。 3 a) ~! J% W6 E8 c4 F6 V: \& C
4. 球化处理 , d2 a3 P+ F) \% g) H* x8 T
所的球化处理乃是在退火处理后能获得球状之碳化物之一种处理。一般可採用以下几种方法得到。 + }) M K6 j& p1 f0 {) j& j r/ V
a. 长时间热浸置於略低於Ae 之温度。 $ V4 f! G* H& s) [. P. g
b. 轮番加热及冷却於Ae 温度上下〈最好刚刚高於Ac 及低於Ar 〉。 + s0 C4 \' M O C% p# e/ E
c. 加热至高於Ac ，然后慢慢在炉中冷却，或停留Ar 一长时间。
9 s' }% `1 Q, d0 [d. 从一温度刚能完全溶解碳化物冷却下来，所有之冷却速率须用不產生碳化物。然后在按a或b法升温回去。
6 e9 o8 \3 p2 v5. 锻件之退火处理： m& k/ o2 h/ ^
由於锻件经常接有冷成型或车型等加工步骤，退火处理一不可避免之热处理过程。所需之退火过程必须取决於锻件之材料及后接之製程。切削用之锻件退火处理──若锻件材料须有球化组织以便随后之切削成型，我们可採用热锻温度於奥斯田化温度之上，然后在锻后直接将锻件出送到一具有球化处理温度之炉内进行球化处理。此法可节省製作之时间与成本。冷成型用之锻件退火处理──為方便随后之冷成型加工，我们当然希望锻件越短越好。故球化处理是最好之处理。在形状及材料条件允许下，前述之步骤為最可取之处理。在冷成型后，由於冷加工，成品之残餘应力应被注意到。我们应採取以前所讨论过的应力退火处理来消除此种情况。 4 y7 v9 G7 Z: x x& I) h
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发表于 2007-1-8 06:45:39
楼主
发表于 2007-1-12 10:55:05