球化退火的工艺原理及影响因素

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-8-20 18:58:09

大家交流一下球化退火的工艺原理及影响球化质量的因素。

alan35633366 · 发表于 2010-8-22 07:41:11

本帖最后由 excellence 于 2010-8-23 07:32 编辑

Cr12MoV 能不能，利用锻后余热直接球化退火。工件外径1100MM，重量1500KG

离别钩 · 发表于 2010-8-22 07:52:13

原理就是球化组织的系统自由能更低，钢材中碳化物都有自发球化的倾向

alan35633366 · 发表于 2010-8-22 12:21:30

有没有高手，回答下我的问题。详细点，急！！！！！1111

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-8-22 15:35:56

Cr12MoV 能不能，利用锻后预热直接球化退火。工件外径1100MM，重量1500KG
alan35633366 发表于 2010-8-22 07:41

请问你的停锻温度是多少？

alan35633366 · 发表于 2010-8-22 19:47:06

终缎温度在850-900度，锻完后我是直接进炉，炉温应该在1100度。

alan35633366 · 发表于 2010-8-22 19:52:19

我以前的工艺是，锻完后进炉炉冷至500度，然后出炉沙冷。过个3天再进行球化退火。500KG以下是锻后直接沙冷

mxl4703 · 发表于 2010-8-23 00:31:13

“球化组织的系统自由能更低，钢材中碳化物都有自发球化的倾向”
但是球化时，曲率半径小的在基体中的溶解度大，小颗粒碳化物溶解，大颗粒变大；碳含量和合金元素的不均匀性，使碳化物容易形核，在较短的时间内达到较佳的球化效果，完全的理想球化很难做到

yanhaisheng007 · 发表于 2010-8-26 15:43:44

我是做线材球化退火的，我理解：不论工件外形尺寸还是材质有什么不同，球化退火是将珠光体中的片状渗碳体球化,球化退火后的过共析钢是铁素体与球装参碳体,不但组织比较均匀,而且可以减少淬火时的变形开裂倾向,也降低了硬度,便于加工。
  球化原理：热处理球化退火操作:将工件加热到Ac1以上10-20℃,保温适当时间后,缓冷到略低于Ar1的温度,并停留一段时间,使组织转变完成。
  影响因素：通过控制材料的加热温度、持温时间、过冷度、缓冷速度，来实现珠光体组织的转变，当然，如果在球化退火前期有机械能量的储备，比如线材的塑性拉拔变形使材料内部储备能量，破坏原始大颗粒组织，都会更快的加速球化退火进度，另外，球化效果也和设备的先进程度，保护气氛的纯度和种类有关。
  一点点心得，抛砖引玉。

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-8-26 16:10:53

回复 9# yanhaisheng007

能否介绍一下球化的机理？即片状渗碳体为什么能够转变成颗粒状（或者说是球状）？它的驱动力是什么？

yanhaisheng007 · 发表于 2010-8-27 08:46:10

"球化组织的系统自由能更低，钢材中碳化物都有自发球化的倾向",楼上各位已经谈到。
加热过程中，渗碳体溶解或部分溶解，冷却过程中渗碳体找到凝结核“凝固”，机理同上，类似于冰块融化-找到凝结核形成冰雹的原理。
再深奥的还请高人指点。

孤鸿踏雪 · 发表于 2010-8-27 10:03:32

从理论上讲，粒状珠光体形成的关键在于奥氏体中保留大量的未溶碳化物质点，并存在碳浓度的微观不均匀性。只有这样才能使碳化物从过冷奥氏体中均匀弥散地析出并球化，形成粒状珠光体。因此，球化退火的工艺制度相当严格。
影响球化质量的因素
加热温度的选择，是能否获得完全球化组织的关键因素。加热温度适当，则既能保证原来的片状珠光体消失，又能保留一部分未完全溶于奥氏体的碳化物，形成较为粗大的颗粒状碳化物，若加热温度稍高或稍低于正常温度，则会形成过热或欠热组织，不能形成正常的球化组织。实践证明：加热时，剩余碳化物微粒越多，越易球化。

gump · 发表于 2011-12-7 09:19:49

孤鸿踏雪发表于 2010-8-27 10:03
从理论上讲，粒状珠光体形成的关键在于奥氏体中保留大量的未溶碳化物质点，并存在碳浓度的微观不均匀性。只 ...

想追问一下保温时间对球化的影响？

孤鸿踏雪 · 发表于 2011-12-7 13:14:48

gump 发表于 2011-12-7 09:19
想追问一下保温时间对球化的影响？

球化退火的理论基础是胶态平衡理论，显然时间太短，碳化物的析出、聚集、颗粒（球状）化不充分，当然会导致球化不良。

李双喜 · 发表于 2011-12-7 16:05:13

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-2-15 15:31 编辑

通俗的讲，球化的原理就如水在玻璃上会自动形成一个圆球一样，在所有的形状中，球状的表面能是最低的。当材料被加热到一定温度，碳化物分子获得足够的能量，就会向球形变化。

qihang04 · 发表于 2011-12-14 22:03:29

本帖最后由孤鸿踏雪于 2011-12-25 13:47 编辑

请问在实际生产中，球化退火的保温时间怎样确定呢。

洁儿 · 发表于 2011-12-24 14:04:19

如果球化退火时加热温度正常，保温温度偏高，5CrNiMo，保温温度到720-740℃会有什么影响？近2个月来每次球化退火后都反映硬度过高，后续机加工很难进行，以前没有出现过这种状况

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-3-25 14:09:14

这个帖子沉寂了很久，自己来顶一下。主要是觉得这个帖子所提及的问题值得深入探讨，在本人的印象中，过去，球化退火基本上局限于工具钢和滚动轴承钢，但现在对中碳钢、中碳低合金结构钢、低碳低合金结构钢等多种性质迥异钢种均提出了球化退火。
因此，建议大家对球化退火的机理、适用范围和工艺要点进行深入的探讨。

刃具达人 · 发表于 2012-3-29 20:45:14

是的，球化退火对于高合金的便于加工性，和为后续热处理做准备意义重大。

julei · 发表于 2012-6-8 13:18:59

我们是做高尔夫球杆的，用的CR4135也就是35CrMo,用冷轧钢带造管（直缝钢管），然后拉伸，所以组织必须是球化退火状态，要求硬度在HV170±20，冷轧钢带我们从台湾进口，球化退火状态交货，但造管后焊缝处就不是球化状态了，需要进行一次球化退火，但是由于直缝钢管对后期尤其是电镀这一块的表面质量影响非常大，所以想改成无缝钢管，为了保持公司秘密，我们要求为冷轧状态交货。后期我们来处理，无缝钢管热处理怎么弄，A1温度730，760球化温度，3.5小时加热到760，3.5小时保温，炉冷到630之后空冷，400度以下水冷，可金相检查下来还有好多片状珠光体怎么回事？而我们的造管机就很少有这种情况，怎么回事？？？大家帮帮忙

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