球化退火的应用？

iuoliang

请问一下球化退火适用于45,50,55，60，65,70等优质碳素结构钢吗？哪些钢球化退火前需要正火？

adrian001

这些钢一般都是热轧或正火状态交货的，我没见过球化退火的

iuoliang

哦！知道了，谢谢！球化退火应该用于过共析钢制造的刃具、量具、模具等零件。

WXH6255

球化退火也用于亚共析钢（如冷挤）。

孤鸿踏雪

球化退火  
    把钢的显微组织处理成球化体的热处理工艺。一般常用的方法是将钢加热奥氏体后，较长时间地保持在略低于下临界点温度，然后缓慢地冷却。从而获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状（球状）碳化物组织的工艺方法。其目的是为改善切削性能，减小淬火时的变形开裂倾向性，使钢得到相当均匀的最终性能。主要应用于轴承零件、刀具、冷作模具等的预备热处理。文献上介绍有多种方法，大体均可归纳为缓冷球化退火、等温球化退火和周期球化退火三类。
    楼上专家讲得很正确，球化退火确实也用于亚共析钢。比如40Cr就有一种快速球化退火工艺。

renbenfg

请问一下球化退火适用于45,50,55，60，65,70等优质碳素结构钢吗？哪些钢球化退火前需要正火？
iuoliang 发表于 2010-4-18 18:12

    你说的这些钢种，都适合球化退火。球化退火前不必正火。

孤鸿踏雪

球化退火的应用
    球化退化是碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢和滚动轴承钢等淬火前必须进行的预备热处理，是保证均匀淬火和防止淬裂以及淬、回火后，碳化物分布均匀一致所不可缺少的。此外，球化退火有时也用于常温下进行塑性加工的碳素结构钢和合金结构钢。
    球化退火在模具制造中的作用主要体现在以下几个方面：
    （1）显著提高钢的切削加工性。由于切削加工费约占工模具制造费用的80%，故此项费用的节约不应忽视；
    （2）球化退火后的工具钢，碳化物细致均匀分布，使淬火后的韧度明显提高，可有效防止淬火变形及开裂（因为最剧烈的畸变都是发生在碳化物有变化的情况下）并可提高耐磨性；
    （3）球化退火使奥氏体晶粒不易粗化，允许有较宽的淬火温度范围。如Cr12型钢淬火温度范围较窄，经球化退火后可得到一定改善。
模具钢的球化退火缺陷：
    模具钢球化退火常出现球化不完全的组织缺陷。其主要原因是：球化温度偏低，时间太短，片状碳化物未完全溶解，致使球化组织中出现一定比例的细层状珠光体。对已出现这种缺陷的钢件，应严格按工艺重新球化。
滚动轴承钢的球化退火：
    滚动轴承钢具有较高的含碳量和含Cr量，其退火后具有与工具钢相同的金相组织（珠光体+碳化物），并常用于取代冷作模具钢，因此具有与工具钢相同的热处理特性。
球化退火对滚动轴承钢的作用：
    （1）球化退火后的滚动轴承钢，其切削加工性能良好，这对于自动流水作业线上大量生产滚动轴承时显得非常重要；
    （2）经球化后的滚动轴承钢，在淬火和低温回火后，其接触疲劳强度、耐磨性和韧度都较高；
    （3）未经球化的滚动轴承钢，淬火温度范围较窄（20~35℃），而经球化后，淬火温度范围扩宽为40~45℃，淬火时产生过热及变形开裂倾向都减小。
滚动轴承钢球化退火工艺要点：
    滚动轴承钢可采用缓冷球化或如图6-3所示的等温球化法。一般认为，退火后球状碳化物的平均直径以0.4~0.5μm为最好。
    当淬火组织中球状碳化物的面积率为7~8%时，滚动轴承寿命最高。当球化退火后，球状碳化物的面积率约为15%时，为了使淬火后能残留有7~8%的球状碳化物，则必须严格控制退火后球状碳化物的大小，使其处于0.4~0.5μm范围内。为此，球化退火时要采用稳定可靠的连续式作业炉。
正火对改善粗大网状碳化物的作用：
    在模具钢中，对于过共析成分的碳素工具钢，如T11~T13和合金工具钢CrMn、 CrWMn、CrW5等钢种，由于先共析碳化物往往沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，降低了钢的塑性和韧性，增大了脆性，同时给退火时珠光体的球化以及淬火时加热温度的选择都带来了严重的影响。
    网状碳化物是钢件在锻（轧）后的堆冷或空冷时较慢冷却过程形成的。如果锻造（或轧制）时在两相区800~900℃之间停锻（或轧），此时先共析碳化物虽然沿奥氏体晶界优先析出，但形变尚在继续进行，仍可将析出的网状碳化物破碎。这种办法由于影响锻锤（或轧机）的生产率（通常形变的终止温度在1000℃右），生产上很难采用这一办法。另一办法是锻（或轧）后，将钢件散置并快速冷却，如在轧机的滚道上安置喷水圈或吹风快冷。
    若采用热处理办法消除这种有害的网状组织，便是先正火除网后球化。
因为正火能够使晶粒细化并使网状碳化物固溶破断，从而有效地消除过共析钢中的二次碳化物（含渗碳体）粗大网络。当加热到高于Acm点（Fe-C平衡图的ES线）时，二次碳化物溶解，随后在空气中快冷，来不及形成有害钢件性能的粗大网络。而退火和淬火工艺所采用的加热温度不高，难以消除严重网状碳化物的危害。所以，必须在球化退火之前予以消除或降低网状碳化物级别。
    先正火后等温退火的联合工艺，适合于处理滚动轴承钢（GCr15，GCr15SiMn）以及合金工具钢（9CrSi， 9CrWMn）等，以消除其组织中严重的网状碳化物。对于合金工具钢中碳化物网较易出现且又较难消除的CrMn、CrWMn、CrW5等，由于合金碳化物量多，形成碳化物网倾向大，稳定性高，为消除网络组织的危害，正火温度应提高到900℃，保温后空冷、喷雾冷却或吹风冷却，必要时还可在热水中淬火急冷，然后立即进行等温退火使组织得到球化。

孤鸿踏雪

球化退火的应用
    球化退化是碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢和滚动轴承钢等淬火前必须进行的预备热处理，是保证均匀淬火和防止淬裂以及淬、回火后，碳化物分布均匀一致所不可缺少的。此外，球化退火有时也用于常温下进行塑性加工的碳素结构钢和合金结构钢。
    球化退火在模具制造中的作用主要体现在以下几个方面：
    （1）显著提高钢的切削加工性。由于切削加工费约占工模具制造费用的80%，故此项费用的节约不应忽视；
    （2）球化退火后的工具钢，碳化物细致均匀分布，使淬火后的韧度明显提高，可有效防止淬火变形及开裂（因为最剧烈的畸变都是发生在碳化物有变化的情况下）并可提高耐磨性；
    （3）球化退火使奥氏体晶粒不易粗化，允许有较宽的淬火温度范围。如Cr12型钢淬火温度范围较窄，经球化退火后可得到一定改善。
模具钢的球化退火缺陷：
    模具钢球化退火常出现球化不完全的组织缺陷。其主要原因是：球化温度偏低，时间太短，片状碳化物未完全溶解，致使球化组织中出现一定比例的细层状珠光体。对已出现这种缺陷的钢件，应严格按工艺重新球化。
滚动轴承钢的球化退火：
    滚动轴承钢具有较高的含碳量和含Cr量，其退火后具有与工具钢相同的金相组织（珠光体+碳化物），并常用于取代冷作模具钢，因此具有与工具钢相同的热处理特性。
球化退火对滚动轴承钢的作用：
    （1）球化退火后的滚动轴承钢，其切削加工性能良好，这对于自动流水作业线上大量生产滚动轴承时显得非常重要；
    （2）经球化后的滚动轴承钢，在淬火和低温回火后，其接触疲劳强度、耐磨性和韧度都较高；
    （3）未经球化的滚动轴承钢，淬火温度范围较窄（20~35℃），而经球化后，淬火温度范围扩宽为40~45℃，淬火时产生过热及变形开裂倾向都减小。
滚动轴承钢球化退火工艺要点：
    滚动轴承钢可采用缓冷球化或如图6-3所示的等温球化法。一般认为，退火后球状碳化物的平均直径以0.4~0.5μm为最好。
    当淬火组织中球状碳化物的面积率为7~8%时，滚动轴承寿命最高。当球化退火后，球状碳化物的面积率约为15%时，为了使淬火后能残留有7~8%的球状碳化物，则必须严格控制退火后球状碳化物的大小，使其处于0.4~0.5μm范围内。为此，球化退火时要采用稳定可靠的连续式作业炉。
正火对改善粗大网状碳化物的作用：
    在模具钢中，对于过共析成分的碳素工具钢，如T11~T13和合金工具钢CrMn、 CrWMn、CrW5等钢种，由于先共析碳化物往往沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，降低了钢的塑性和韧性，增大了脆性，同时给退火时珠光体的球化以及淬火时加热温度的选择都带来了严重的影响。
    网状碳化物是钢件在锻（轧）后的堆冷或空冷时较慢冷却过程形成的。如果锻造（或轧制）时在两相区800~900℃之间停锻（或轧），此时先共析碳化物虽然沿奥氏体晶界优先析出，但形变尚在继续进行，仍可将析出的网状碳化物破碎。这种办法由于影响锻锤（或轧机）的生产率（通常形变的终止温度在1000℃右），生产上很难采用这一办法。另一办法是锻（或轧）后，将钢件散置并快速冷却，如在轧机的滚道上安置喷水圈或吹风快冷。
    若采用热处理办法消除这种有害的网状组织，便是先正火除网后球化。
因为正火能够使晶粒细化并使网状碳化物固溶破断，从而有效地消除过共析钢中的二次碳化物（含渗碳体）粗大网络。当加热到高于Acm点（Fe-C平衡图的ES线）时，二次碳化物溶解，随后在空气中快冷，来不及形成有害钢件性能的粗大网络。而退火和淬火工艺所采用的加热温度不高，难以消除严重网状碳化物的危害。所以，必须在球化退火之前予以消除或降低网状碳化物级别。
    先正火后等温退火的联合工艺，适合于处理滚动轴承钢（GCr15，GCr15SiMn）以及合金工具钢（9CrSi， 9CrWMn）等，以消除其组织中严重的网状碳化物。对于合金工具钢中碳化物网较易出现且又较难消除的CrMn、CrWMn、CrW5等，由于合金碳化物量多，形成碳化物网倾向大，稳定性高，为消除网络组织的危害，正火温度应提高到900℃，保温后空冷、喷雾冷却或吹风冷却，必要时还可在热水中淬火急冷，然后立即进行等温退火使组织得到球化。