模具设计，也要了解一些简单的熱處理

重生雨雪

熱處理基本概念介紹篇





一、『熱處理』

`鋼的熱處理就是將鋼在固態下施以不同的加熱、保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，獲得所需性能的一種加工工藝。在大多數熱處理工藝中，鋼加熱的目的主要是獲得奧氏體組織，因此習慣上把鋼從室溫組織加熱到奧氏體狀態的過程稱為鋼的奧氏體化。其最基本的類型根據加熱和冷卻方法不同，可分為退火、正火、淬火、回火等四種。

二、『退火』

  1.退火概念:

     所謂退火，就是將金屬或合金加熱到適當溫度，保溫一定時間， 然後隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝，其實質是將鋼加熱奧氏體化后進行珠光體轉變。

  2.退火目的:

　 (1).降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形加工;

    (2).細化晶粒，消除因鍛、焊等引起的組織缺陷，均勻鋼的組織成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備;

    (3).消除鋼中的內應力，以防止變形或開裂。

  3.退火方法:

常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應力退火、再結晶退火、擴散退火和等溫退火等幾種。

   (1).完全退火:又稱重結晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態組織的退火工藝。適用於含碳量為0.3%~0.6%的中碳鋼和中碳合金鋼。

   (2).球化退火:使鋼中碳化物球狀化而進行的退火工藝。常用的球化退火有 普通球化退火和等溫球化退火兩種，此工藝主要用於共析鋼和過析鋼的模具、量具和刃具鋼等。

   (3).去應力退火:為了去除由於塑性變形加工、鍛造、焊接等造成及鍛件內存在的殘余應力而進行的退火工藝。

   (4).再結晶退火:又稱中間退火，是指經冷形變后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保持適當時間，使形變晶粒重新結晶成均勻的等軸晶粒，以消除形變強化和殘余應力的熱處理工藝。

   (5).等溫退火:就是將鋼件或毛坯加熱到高於Ac3(或Ac1)溫度，保持適當時間后，較快地冷卻到珠光體溫度區間的某一溫度並等溫保持，使奧氏體轉變為珠光體組織，然後在空氣中冷卻的熱處理工藝。此種退火方式主要用於過冷奧氏體比較穩定的合金鋼。

三、『正火』

    1.正火概念:

  正火就是將鋼材或鋼件加熱到Ac3(或Accm)以上30~50℃，保溫適當時間 后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。

   2.正火目的:

   (1).可消除過共析鋼中的网狀碳化物，改善鋼的切削加工性能;

   (2).細化過熱鑄、鍛件晶粒和消除內應力;

   (3).對含C量<0.4%的中、低碳鋼可用正火代替退火作預先熱處理;

   (4).含C量在0.4~0.7%的不太重要的工件可在正火狀態下使用。

四、『淬火』

    1.淬火概念:

     淬火就是將鋼加熱到Ac3或Ac1點以上某一溫度，保持一定時間，然後以適當速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝。

      2.淬火目的:

　   淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體(或貝氏體)轉變，得到馬氏體（或貝氏體）組織，然後配合以不同溫度的回火，獲得所需的力學性能。

  (注: 淬火態工件不允許直接投入現場使用，通常在此之后必須即時進行1~2  次或以上之回火加工，以調整其組織及應力等!)

3.深冷處理：

　  深冷處理就是鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續在０℃以下的介質中冷卻的  熱處理工藝，也稱為冷處理，是淬火過程的繼續。

   (1).深冷處理目的：

　   為了最大限度的減少殘余奧氏體(常溫下不穩定組織，容易引起尺吋變吋等)，以進一步提高工件淬火后的硬度和防止在使用過程中因殘余奧 氏體的分解而引起的變形，同時強度、硬度和耐磨性都可得到不同程度的提高。　

   (2).深冷處理注意要項:

      高合金鋼或高合金滲碳鋼，因Mf點很低，冷處理需在-120℃以下進行，
保溫1~2h，冷處理后必須進行回火或時效，以獲得更穩定的回火馬氏體組織，並使殘余奧氏體進一步轉變和穩定化，同時使淬火應力及深冷應力充分消除。

   (3).深冷處理適用範圍：

　  較適用於精度要求很高，必須保証其尺寸穩定性的工件，如量具等。

五、『回火』

　 1.回火概念：

　　回火就是鋼件淬硬后，再加熱到低於Ａｃ１點以下某一溫度，保溫一定時間，然後冷卻到室溫的熱處理工藝。

     2.回火目的：

　 (1).合理地調整力學性能，使工件滿足使用要求；

　 (2).穩定組織，使工件在使用過程中不發生組織轉變，從而保證工件的尺寸、形狀不變；

    (3).降低或消除淬火內應力，以減少工件的變形並防止開裂。

    3.回火分類：

　    按照加熱溫度的不同，回火可分為低溫、中溫和高溫回火三類。

　 (1).低溫回火：回火溫度在２５０℃以下，回火后的組織為回火馬氏體+殘餘奧氏體；

　 (2).中溫回火：回火溫度在５００～５００℃，回火后組織為回火托氏體+殘餘奧氏體；

    (3).高溫回火：回火溫度在５００～６５０℃，回火后組織為回火索氏體+殘餘奧氏體；此工藝也稱為調質處理（即淬火＋高溫回火）。主要用於中碳結構鋼工件，使鋼的的強度、塑性、韌性達到恰當的配合，具有良
好的綜合機械性能，常用於高碳高合金鋼(如高速鋼等)之回，回火溫度 在500~600℃，以使發生二次硬化作用，促進殘余奧氏體的轉變。


     『注:通常低溫回火之工件回含有較多殘餘奧氏體組織而不適合進行W/E、

       EDM加工，作為中溫回火工藝針對模具鋼材處理亦不屬理想之回火溫度

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谢谢楼主,不错的帖子,