正火和退火的应用实例（加分交流）

风来疏竹

【产品名称及规格】：冲孔凹摸
【材料牌号】：5CrMnMo
【技术要求】： 消除残留碳化物网，均匀并细化片状珠光体，  硬度不大于227HBW，
【使用设备】：箱式炉
【工艺种类】：正火
【热处理工艺】： 加热温度870-890°C、风冷 ，装载量不超过150kg左右

凉商魄

【产品名称及规格】：H13K圆钢 @200X4000
【材料牌号】：H13K热作模具钢
【技术要求】： 消除应力，降低硬度，轧制后硬度550HBS左右 。
【使用设备】：加热炉
【工艺种类】：退火+回火。
【热处理工艺】： 加热温度1050°C 降 温950-1000  出炉保温（石灰）
保温72小时。
【备注】：最后硬度230-270HBS   达到要求 ，可以下锯床，  原来要氧气割。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-6-26 19:24 编辑 ]

孤鸿踏雪

【材料牌号】：GCr15
【技术要求】：200~215HBS
【使用设备】：75KW井式炉
【工艺类型】：球化退火（预备热处理）
【工艺方法】：坯件用穿棍挂装，790℃保温2~4h断电并打开炉门，降至710℃关闭炉盖保温4~6h，然后炉冷至500℃后出炉空冷
【工艺效果】：球化良好，组织均匀，硬度209~213HBS。

申兴一

【产品名称及规格】：大齿轮  外圆2000mm  厚300mm   锻件。
【材料牌号】：42CrMo
【技术要求】：降低硬度，改善加工能力和祛除锻打应力。
【使用设备】：300KW井式炉
【工艺种类】：去应力退火
【热处理工艺】：100℃以下进炉，升温到800℃保温4h   随炉降温至700保温1h   再      
随炉降温至600保温1h     随炉降温至450出炉空冷。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-6-29 08:20 编辑 ]

所以因为

Cr12MoV的锻造及球化退火
您所提出的问题，是锻造不当引起的缺陷，很难用热处理方法解决。
   Cr12MoV属于莱氏体钢，它的锻造温度范围很窄（始锻温度为1060~1100℃，终锻温度为850℃），除小件外，一般均需两火以上；到达终锻温度时，应立即入炉进行二火加热。为避免出现裂纹和锻酥，采用在1050℃时轻打、1050~900℃重打、低于900℃时轻打的“两轻一重”锻打法。因为高温时，基体塑性好，重打虽可加速成形而不易打裂，但难以将碳化物打碎！低温时重打则会造成开裂和锻“酥”，在1050~900℃时，基体强、硬度高，于此范围重打，以获得碳化物碎化均匀的效果！锻比最好大于3，若碳化物偏析严重，则应使锻比大于6，初锻时，应控制变形量不超过5％，这样可使外围得到轻度变形，并锻合内部缺陷，提高塑性，为防止锻裂，锻造时还应注意棱角处温度不低于800℃，有的工厂还将砧铁等工具预热到150~400℃，忌用冷砧、冷钳与热锻件接触。
   Cr12MoV若锻后缓冷，则易在晶界析出网状碳化物，故锻后一般先快冷（空冷、风冷）至700℃左右时进行坑冷或入炉缓冷。
   球化退火处理：850~870℃×（2~4）h→720~740℃×（4~6）h缓冷至550℃以下出炉空冷，硬度207~255HBS。如果锻件内部出现网状碳化物，则必须在球化退火前以正火消除或降低其级别！

（作者：孤鸿踏雪）。在《Cr12MoV球化退火问题》中的回帖。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-7-2 12:56 编辑 ]

所以因为

等温正火工艺其主要过程是将零件加热到奥氏体化温度以上80～150 ℃均匀化后，在可控冷却室以大风量热风可控、快速冷却到等温温度附近后，推入到等温炉中进行等温转变，从而获得分布均匀的等轴状P + F 组织的一种工艺。
        等温正火，目前较多地应用于汽车变形量要求较高的齿、轴等低合金渗碳钢锻件上，中碳结构钢也有用来采用代替常规正火。

一、提高正火温度到适当的值、奥氏体化保温时间要足够，从而保证完全奥氏体化并晶粒又不粗大，才可改善带状又不会带来负面影响。
       一般后续如果有渗碳工艺，等温正火加热温度一般可以比渗碳温度高10－30℃或更高的温度，以稳定渗碳组织的转变。
1、在这上面，温度比时间更有效果，但温度的调整和掌握必须是在熟悉自己使用的设备的状态（比如控温精度、炉温均匀性）结合金相检验对比的基础上才能大胆的调整。

2、针对阶梯轴：
       加热速度对不同直径段的实际到温的时间有影响，也就是造成各直径段的保温时间不一致，即奥氏体化时间不一致甚至最大直径（可能敦粗）或锻造形变不足的轴径奥氏体化时间不够；这在网带炉、辊底炉等连续炉生产上才可以观察到其影响。大装炉量闷烧周期炉不在考虑范围内（这也不是我所在的行业的质量一致性要求所允许的），也无法保证等温正火质量。
       从这方面考虑，设备（工艺）上设置一个接近奥氏体化前的温度的匀热区比如（650℃左右）对以后硬度、组织、变形量的一致性应该有好处。
       当然，也可以通过设计专用夹具、两端小轴套上帽子等各种物理方法，使各轴径加热和冷却时的速度趋于一致来解决这个问题。
       这一条，是针对这个阶梯轴来说的，可能会有争议，但我的观点是：具体问题具体对待，有争议通过实践可以去验证其有效性。

药方1：
1）目的：改善带状组织，也为最终组织、硬度的均匀性带来好处
2）方法：“降低升温阶段的加热速度（最好在相变温度前增加匀温段）保证各轴颈奥氏体化时间的一致性和充分性”＋“提高正火保温温度保证奥氏体化的充分性”；同时采用这两条，也可以维持生产效率（即：不延长在等温前的热风冷却前的总进炉时间）。
二、等温前的风冷处理的风温、风量、冷却时间的控制非常关键，这些因素结合装炉量、装炉方式，决定了冷却速度和进等温炉前的工件温度，也就基本决定了组织状态。
这个阶段的控制手段，目前的方式只是控制以下几个方面：
1、有的设备，采用鼓风机下方进风口的加热电阻带加热冷风使之成为热风来冷却工件，通过工件后的热风直接排空。
      这种方式下，鼓风机的风流量和电阻带的功率直接影响了热风的温度以及带走热量的能力，也就决定了设备控温冷却的冷速，故在设备初始设计制造时，就该考虑鼓风机变频可调、加热功率可调。
     这种类型的设备，要使组织和硬度的均匀性提高，风温就得提高，同时为了保证冷速和硬度，风量同步需要提高。
     风温有采用250－350℃，温度再高由于热风排空能源浪费很大；风温太低会容易形成下层料出现贝氏体以及硬度偏高，硬度均匀性也差。
     余热的循环利用在国外设备上已经得到普遍考虑，而国内厂家这方面也在起步中。
2、有的设备，采用风道封闭、热风（来源于工件本身热量对空气的加热）循环的方式来来冷却；这种结构，工件进入热风冷却室，工件温度在下降、风温在上升，最后在一定时间后两者达到一个交点后再共同下降；在冷却速度上是高温阶段冷却速度大大大于等温温度附近的冷却速度。
     这种类型的设备，一般有一个可调节风门大小的风口来引入部分冷风从而来影响热风的温度和带走热量的能力；目前还没有看到风口大小自动调节、风量变频的设备。
3、一般可以采用降到等温温度以下10-30℃关闭风机的方法来实现温度的简单控制（基于节拍问题，温度已降到设定温度但节拍时间没走完，则关闭风机节约能源以及防止温度过冷出现贝氏体）。
4、冷到过低的温度后进入等温区（有时是由于冷却时间过长）会硬度过高、甚至出现贝氏体。
     未冷到温（没有达到等温温度以下）就进入等温区（往往同时存在时间过短、冷却速度不够），会影响带状的改善、硬度过高以及组织的均匀性，甚至出现形似魏氏体的组织。

（作者：凌云谷）在《轴类锻件等温正火专题》中的回帖。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-6-30 09:28 编辑 ]

yjjp

【产品名称及规格】：轴，D40X200

【材料牌号】：45
【技术要求】：HB240-270
【使用设备】：盐浴炉
【工艺种类】：正火
【热处理工艺】：850°CX20min，出炉空冷
【备注】：自己设备用的备件，原来用调质工艺，现在改为正火，未见使用性能有明显变化。

[ 本帖最后由 yjjp 于 2009-6-30 10:16 编辑 ]

孤鸿踏雪

【材料牌号】：QT450—10
【技术要求】：P≤10％，硬度：80~95HRB
【使用设备】：90KW台车炉
【工艺类型】：高温石墨化退火
【工艺方法】：940℃×3h（奥氏体＋石墨）→720~760℃×6h（共析转变）炉冷至600℃（铁素体＋石墨）出炉空冷。
【注意事项】：球铁件石墨化退火时，如在600~400℃之间随炉缓冷，则往往会出现脆性，其原因可能与钢的第二类回火脆性类似，为避免之，球铁件在600℃一下必须空冷。
【工艺效果】：P5~10％，硬度160~210HBS。

trainman

等温退火时从退火温度降到等温温度速度如何定？什么情况下要快点什么情况下要慢点？以前我问过，有人说看材料C曲线，但我不知怎么从C曲线判断，盼指点一二

横笛吹雨

趁沈工不在我且不揣浅陋说说看，请沈工一并指正
1、普通退火因为是连续降温，而不同温度下得到的珠光体组织的片层间距是不同的，因而最终获得粗细不均性能也不均的组织。而等温退火正可以以等温条件下转变的优势获得均匀的组织和性能。
2、以上是二者的区别。由此可知确定等温退火的等温前的冷速就是要保证尽快自加热温度降温到等温温度，以免速度过慢在前期的连续降温过程中形成大量的不均匀组织。而等温前冷速的确定就需要以C曲线为依据，如下图，首先确定合适的温度T1，确定等温前冷却的过冷度(T0-T1),再从曲线上估测自加热温度T0冷至T1所需的时间t,那么就可大致确定等温前的冷速S=(T0-T1)/t

3、在已知零件尺寸及性能要求的前提下，等温温度、等温前的冷速以及等温保持时间都需要根据C曲线确定。
    请指正

trainman

对此能明白一点，但还有几个问题请教：
1）如果按照你说的，据我观察多种钢材（从低碳到高碳）C曲线，如图中T。降到珠光体开始转变线那时间是相当短，大约从几秒到几百秒，那是否可以说所有钢材都是需要从退火温度快冷到等温温度呢？
2）对于设备不允许，如普通箱式炉井式炉，降温是相当慢（当然有的人是开炉门），那么如果随炉冷到等温温度是否意义不大？
3）对于装炉量大，工件尺寸大的情况等温退火是否不适合？
4）长时间等温结束后是否可以认为转变完全能以任意速度冷至室温？（通常是冷到500度左右）

横笛吹雨

彼此交流
1、前提是等温退火，那就应该尽快冷到等温温度，速度过慢将发生高温转变，也就失去了等温的意义。
2、设备局限确实影响等温退火的效果，这也是用周期炉进行等温退火的缺点。
3、尤其以周期炉进行等温退火时需要特别注意装炉量不能大，以免影响降温速度。
4、在保证等温转变完成的条件下，应该是可以以任意速度冷至室温，因为不会再有其他它转变。但还要注意过快的冷速对变形开裂的影响。

danfercao

【产品名称及规格】：轴，D40X158
【材料牌号】：20CrMoH
【技术要求】：降低硬度，改善加工能力和祛除锻打应力
【使用设备】：箱式炉
【工艺种类】：正火+回火
【热处理工艺】：930°CX60min，600°CX120min出炉空冷
【备注】：表面有氧化，请教各位同仁如何解决

qinning_2001

【产品名称及规格】：支撑轴
【材料牌号】：45#
【技术要求】：230~260HB
【使用设备】：井式炉
【工艺种类】：正火
【热处理工艺】： 850°CX2h，出炉风冷
【备注】：用铁丝悬吊装入料筐，工件之间保持间隙。

herohua

【产品名称及规格】：锁芯
【材料牌号】：G42CrMo6v
【技术要求】：消除铸造应力，使组织均匀化，便于切削加工.
【使用设备】：箱式炉
【工艺种类】：退火
【热处理工艺】：加热至850°CX90min随炉冷至550°C出炉空冷.

上善若水

【产品名称及规格】：旋压筒体
【材料牌号】：30CrMnSiA
【技术要求】：去应力退火
【使用设备】：箱式炉
【工艺种类】：退火
【热处理工艺】：加热至400°CX600min出炉空冷.

TYT0861

【产品名称及规格】：大型架座

【材料牌号】：45

【技术要求】：部分零件经调质处理，消除焊接应力，稳定零件尺寸
【使用设备】：大型井式炉

【工艺种类】：去应力退火

【热处理工艺】： 随炉升温，温度480℃，保温时间5h，随炉冷至300℃出炉空冷。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-7-5 08:17 编辑 ]

TYT0861

【产品名称及规格】：销柱，D8X95
【材料牌号】：35CrMnSi
【技术要求】：HB150-280
【使用设备】：箱式炉
【工艺种类】：正火
【热处理工艺】：780°CX60min，出炉散开空冷。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-7-6 13:10 编辑 ]

所以因为

【产品名称及规格】：千分尺弓架凸模
【材料牌号】：Cr12MoV
【技术要求】：降低凸模非工作面硬度
【使用设备】：中温盐浴炉
【工艺种类】：局部退火
【热处理工艺】：加热温度760℃， 保温时间30min， 出炉空冷。           
【备注】：注意局部加热深度。原凸模非工作面硬度值46~49HRc，退火后局部硬度值20~22HRc，工作面硬度52~55HRc没有受到影响。

zxr78

【产品名称及规格】：试样：15*15*30
【材料牌号】：45#
【技术要求】：消除带状组织
【使用设备】：实验室用箱式炉
【工艺种类】：完全退火
【热处理工艺】：加热温度820℃， 保温时间60min， 关炉子随炉冷却。没有防氧化措施。           
【备注】：结果发现表层有氧化，金相组织观察带状组织没有被消除。
看来还要继续努力了！