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為什么說“賦予”和“保證”是鋼材熱處理作用的經典表述?

2019-06-06 09:15:00     作者:陳定乾

  鋼材熱處理的作用,可以說出很多來,但是最為經典的表述為“賦予制品要求的力學性能”和“保證后續工序中的加工性能”。“賦予”和“保證”概括了熱處理的作用,也表述了熱處理是干什么的。

  以棒線材熱處理為例,一部分棒線材可以通過加工直接使用,而大部分棒線材需要經熱處理、表面處理(除鱗、皮膜處理)、拉拔、探傷等二次加工工序,制造成鋼絲或銀亮棒鋼,再用這種鋼絲或銀亮棒鋼制造成螺栓、彈簧、鋼繩等三次加工產品,這種需要二次加工工序的棒線材我們稱之為特殊鋼棒線材。因此,二次加工是提高特殊鋼棒線材附加值、決定鋼絲或銀亮棒鋼性能和質量的重要工序。

  熱處理是“熱”和“冷卻”的組合,根據鋼種和制品特性的要求,熱處理有許多種類。

  1)退火

  退火主要是使鋼軟化的熱處理,退火的目的是:使鋼軟化,提高鋼材在下個工序的加工性;在后續熱處理前,使鋼的組織均勻化;提高鋼的力學性能和物理性能。退火的應用范圍很廣。退火主要有以下三種類別:(1)完全退火。將亞共析鋼、共析鋼加熱到A3點以上,在奧氏體狀態下,使奧氏體晶粒均勻化后,將鋼緩冷,獲得對塑性加工和淬火處理沒有影響的均勻組織。(2)低溫退火。在再結晶溫度以上A1點以下的500-600℃的低溫區,加熱鋼材,消除鋼材內部的應力、應變,使鋼的晶粒均勻化。(3)球化退火在A1點以上、A3點或Acm點以下的溫度范圍內,對鋼材進行加熱、保溫后,將鋼材冷卻到A1點以下的溫度,使鋼中的碳化物微細球狀分布在鐵素體基體上。一般希望碳化物呈微細球狀均勻分布,為此要對熱處理條件進行嚴格控制。

  2)正火

  將鋼材加熱到A3點或Acm點以上,然后空冷,使鋼的粗大組織微細化,均勻化,獲得標準組織。正火可用于淬火-回火前的處理,此外,當鋼材過軟化、切削性不良時,對鋼材進行正火,可提高鋼的硬度,改善切削性。

  3)淬火

  為了提高鋼的硬度,將亞共析鋼加熱到A3以上、共析鋼和過共析鋼加熱到A1點以上,保溫獲得均勻組織后,以大于臨界冷卻速度的冷卻速度急冷,使鋼發生馬氏體轉變。淬火后的鋼容易產生裂紋,所以應盡快進行回火處理。

  4)回火

  淬火狀態鋼很硬而且脆,將淬火狀態鋼加熱到A1點以下后,空冷,使淬火組織穩定化,并消除內部應力,恢復鋼的延性和韌性。這種熱處理方法叫做回火。

  5)固溶熱處理

  固溶熱處理用于奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼在軋制、鍛造等熱加工后的冷卻過程中發生鉻的碳化物沿晶界析出,以及由此產生的貧鉻層,導致不銹鋼容易發生晶界腐蝕。固溶熱處理將不銹鋼加熱到奧氏體區,使鉻碳化物固溶到奧氏體內、消失。然后急冷獲得均勻的奧氏體組織,增強鋼的耐蝕性,并提高鋼的韌性和耐熱性。

  6)析出硬化處理(時效處理)

  析出硬化型不銹鋼和耐熱鋼,經固溶熱處理改善加工性能后,加工成要求的形狀,再對鋼加熱使鋼中析出碳化物和金屬間化合物,提高鋼的硬度。析出物不同,鋼的析出硬化處理溫度也不同,SUS630鋼的析出硬化處理溫度約為500℃。

  從以上的熱處理類型,我們充分領會到了“賦予”和“保證”的內涵,因此說“賦予”和“保證”是鋼材熱處理的經典表述。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:實習生2

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