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模具鋼材退火的目的和工藝選擇原則介紹
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-11-19 | 418 次瀏覽 | 分享到:
退火一般是把模具鋼材加熱到高于臨界溫度約20~30℃,保溫一定時間,隨后使其緩冷到室溫以獲得接近于平衡狀態組織的工藝。其目的在于:使模具鋼材的硬度降至接近最低值;消除模具鋼材的內應力;使模具鋼材的化學成分均勻以及細化模具鋼材的晶粒、改善模具鋼材的組織,為后續加工工序作準備。常把某些低于臨界溫度A1以下的熱處理也稱做退火,例如軟化退火和再結晶退火等等。
  退火一般是把模具鋼材加熱到高于臨界溫度約20~30℃,保溫一定時間,隨后使其緩冷到室溫以獲得接近于平衡狀態組織的工藝。其目的在于:使模具鋼材的硬度降至接近最低值;消除模具鋼材的內應力;使模具鋼材的化學成分均勻以及細化模具鋼材的晶粒、改善模具鋼材的組織,為后續加工工序作準備。常把某些低于臨界溫度A1以下的熱處理也稱做退火,例如軟化退火和再結晶退火等等。
模具鋼  
  退火工藝應根據退火的目的來決定。退火成功與否,幾乎完全取決于奧氏體的形成和均勻化,以及隨后緩慢冷卻時奧氏體在適當過冷情況下的分解。經過熱加工(鍛軋)緩慢冷卻下來的鋼,其金相組織為鐵素體和碳化物的混合組織,其碳化物含量多少及分布情況一般決定于模具鋼材的化學成分、停鍛或停軋溫度以及冷卻速度等。如將具有此種組織的 模具鋼材加熱到Ac1,及Ac3(或Accm)之間,并保持足夠的時間,除形成奧氏體外,還將含有一部分鐵素體或碳化物。對于亞共析鋼而言,加熱到上述溫度范圍時,其中的碳化物將迅速地固溶于奧氏體中,并保留一部分鐵素體。而過共析鋼,除碳化物溶入奧氏體使達飽和狀態外,還將留存一部分碳化物,此種留存的碳化物在適當條件下將聚集球化。若加熱溫度高于Ac3或Accm,則將形成單相的奧氏體組織。但一些高碳高合金鋼,如高碳高鉻冷作模具鋼等,由于其中的特殊碳化物十分穩定,不易溶入奧氏體中,以致加熱溫度雖然高于Accm并保持較長時間,也難獲得單一的奧氏體組織。奧氏體在高溫時的均勻程度、晶粒大小以及是否有碳化物顆粒存在,對鋼的退火組織有決定性的影響。單相均勻的奧氏體緩冷后,除在晶界上出現數量不同的先共析產物(鐵素體或碳化物)外,晶粒內部將為粗細不同的珠光體。如奧氏體中有呈彌散狀態分布的碳化物顆粒存在,緩冷時又在略低于下臨界點保溫較長時間,則將形成球化體。
  
  退火的允許加熱速度隨模具鋼材的化學成分、原始組織的不同而變。通常,模具鋼材中合金元素多,則加熱速度應慢些。
  
  在退火過程中,奧氏體形成的速度和成分的均勻程度決定于加熱溫度的高低和保溫時間的長短。加熱溫度愈高,保溫時間愈長,則奧氏體形成愈快,成分也愈均勻。但與此同時,尤其是加熱溫度愈高奧氏體的晶粒就會變得愈粗大。
  
  在退火的正常緩冷條件下,均勻的奧氏體除先析出先共析產物外,其余將轉變成珠光體。其轉變溫度與冷卻速度有關,若冷卻速度愈快,奧氏體的轉變溫度愈低,珠光體的片層也將隨轉變溫度的降低而變得細薄,先共析產物的數量也將隨冷卻速度的增加而減少。由此可見 模具鋼材退火加熱保溫后的冷卻速度的控制是很重要的。因為無論是先共析產物的多少和珠光體的粗細,都將影響模具鋼材退火后的各種性能。
  
  退火工藝需要很長時間。為了縮短整個退火工藝過程的周期,當緩冷至已獲得所需組織和硬度(此時轉變已經完成)的溫度后,即可適當地使其快速冷卻至室溫。模具鋼材退火,應在帶有保護氣氛的熱處理爐內進行,以防止氧化或脫碳等疵病的發生。
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