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为什么说“赋予”和“保证”是钢材热处理作用的经典表述?

2019-06-06 09:15:00      作者:陈定乾

  钢材热处理的作用,可以说出很多来,但是最为经典的表述为“赋予制品要求的力学性能”和“保证后续工序中的加工性能”。“赋予”和“保证”概括了热处理的作用,也表述了热处理是干什么的。

  以棒线材热处理为例,一部分棒线材可以通过加工直接使用,而大部分棒线材需要经热处理、表面处理(除鳞、皮膜处理)、拉拔、探伤等二次加工工序,制造成钢丝或银亮棒钢,再用这种钢丝或银亮棒钢制造成螺栓、弹簧、钢绳等三次加工产品,这种需要二次加工工序的棒线材我们称之为特殊钢棒线材。因此,二次加工是提高特殊钢棒线材附加值、决定钢丝或银亮棒钢性能和质量的重要工序。

  热处理是“热”和“冷却”的组合,根据钢种和制品特性的要求,热处理有许多种类。

  1)退火

  退火主要是使钢软化的热处理,退火的目的是:使钢软化,提高钢材在下个工序的加工性;在后续热处理前,使钢的组织均匀化;提高钢的力学性能和物理性能。退火的应用范围很广。退火主要有以下三种类别:(1)完全退火。将亚共析钢、共析钢加热到A3点以上,在奥氏体状态下,使奥氏体晶粒均匀化后,将钢缓冷,获得对塑性加工和淬火处理没有影响的均匀组织。(2)低温退火。在再结晶温度以上A1点以下的500-600℃的低温区,加热钢材,消除钢材内部的应力、应变,使钢的晶粒均匀化。(3)球化退火在A1点以上、A3点或Acm点以下的温度范围内,对钢材进行加热、保温后,将钢材冷却到A1点以下的温度,使钢中的碳化物微细球状分布在铁素体基体上。一般希望碳化物呈微细球状均匀分布,为此要对热处理条件进行严格控制。

  2)正火

  将钢材加热到A3点或Acm点以上,然后空冷,使钢的粗大组织微细化,均匀化,获得标准组织。正火可用于淬火-回火前的处理,此外,当钢材过软化、切削性不良时,对钢材进行正火,可提高钢的硬度,改善切削性。

  3)淬火

  为了提高钢的硬度,将亚共析钢加热到A3以上、共析钢和过共析钢加热到A1点以上,保温获得均匀组织后,以大于临界冷却速度的冷却速度急冷,使钢发生马氏体转变。淬火后的钢容易产生裂纹,所以应尽快进行回火处理。

  4)回火

  淬火状态钢很硬而且脆,将淬火状态钢加热到A1点以下后,空冷,使淬火组织稳定化,并消除内部应力,恢复钢的延性和韧性。这种热处理方法叫做回火。

  5)固溶热处理

  固溶热处理用于奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢在轧制、锻造等热加工后的冷却过程中发生铬的碳化物沿晶界析出,以及由此产生的贫铬层,导致不锈钢容易发生晶界腐蚀。固溶热处理将不锈钢加热到奥氏体区,使铬碳化物固溶到奥氏体内、消失。然后急冷获得均匀的奥氏体组织,增强钢的耐蚀性,并提高钢的韧性和耐热性。

  6)析出硬化处理(时效处理)

  析出硬化型不锈钢和耐热钢,经固溶热处理改善加工性能后,加工成要求的形状,再对钢加热使钢中析出碳化物和金属间化合物,提高钢的硬度。析出物不同,钢的析出硬化处理温度也不同,SUS630钢的析出硬化处理温度约为500℃。

  从以上的热处理类型,我们充分领会到了“赋予”和“保证”的内涵,因此说“赋予”和“保证”是钢材热处理的经典表述。

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