第三部分 热处理基础知识
一、钢的热处理
钢的热处理——通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢的组织结构发生变化,以获得所需性能的一种加工工艺方法。
正火
淬火
普通热处理
退火
回火
热处理 碳氮共渗
化学热处理 渗氮
渗碳
表面热处理
感应加热(高、中、低频)
表面淬火
火焰加热
1、正火——将钢材加热到临界点A3或Acm以上30~50℃保温进行完全A化,空冷。
目的——①晶粒细小而均匀,综合力学性能好。
②消除残余应力。
③最终热处理。
2、退火——将钢材加热至临界点A3或A1左右一定范围温度,保温一段时间,缓冷。
目的:①消除残余应力。
②细化晶粒,改善组织。
③降低硬度,提高塑性。
焊后热处理——低温退火-加热600~640℃,保温一段时间,缓冷或空冷。主要是消除焊后残余应力。
3、回火——钢淬火后,再加热到A1以下某一温度,保温后冷却到室温。
低温回火——150~250℃。
中温回火——350~500℃。
高温回火——500~650℃。
其中250~350℃回火时会产生回火脆性,应避免。
调质处理——淬火后再进行高温回火的复合热处理工艺。综合力学性能良好。
4、淬火——将高、中碳钢加热到A1或A3以上30~70℃,保温后快速冷却得到M组织,提高钢的硬度和耐磨性。
二、热处理设备设施
1、加热炉要求按GB/T9452-2003“热处理炉有效加热区测定方法”。
2、热电偶:数量及分布。
3、温控自动记录仪表及定期检定等。
三、承压设备焊后热处理类别:
1、除不锈钢以外的材料:
①不进行焊后热处理。
②低于转变温度焊后热处理。
③高于上转变温度焊后热处理。
④先高于上转变温度,随后在低于下转变温度进行焊后热处理。
⑤在上下转变温度之间进行焊后处理。
2、不锈钢焊后热处理
①固溶处理——加热至1050~1100℃保温后急冷,可提高耐腐蚀性,消除晶间腐蚀,软化钢。
②稳定化处理——Ti、Nb不锈钢加热至850~900℃保温后空冷,消除应力腐蚀及晶间腐蚀。
晶粒沿变形方向拉长,性能方向性,纤维组织
晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化
б、H↑、而δ、ak↓
织构现象,性能各向异性
残余内应力,外力作用下内部变形不均匀
宏观内应力(Ⅰ内应力)表层与内部
微观内应力(Ⅱ内应力)晶粒间或晶内不同区域
晶格畸变内应力(Ⅲ内应力)晶格位错
或晶格缺陷造成
回复――T↑250~300℃低温退火,内应力↓,保留加工硬化。
再结晶――T↑↑680~720℃再结晶退火温度,新晶粒生核成长过程,消除加工硬化现象,降低变形抗力。