球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火,它不同于普通的退火处理在于:得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。有的客户需要对钢板的硬度做一定的处理,便于以后的加工处理,就需要球化退火,主要用于共析钢和过共析钢,以获得类似粒状珠光体的球化组织(因不—定是共析成分,故称为球化组织),从而降低硬度,改善切削加工性能,并为淬火做组织准备。球化组织不仅比片状组织有更好的塑性和韧性,而且硬度稍低。在切削加工具有球化组织的工件时,刀具可以避免切割硬而脆的渗碳体,而在软的铁素体中通过,因而延长了刀具的使用寿命,提高了钢的切削加工性
球化退火(Spheroidizing annealing):球化退火是使钢中碳化物(渗碳体Fe3C)球化而进行的退火工艺。
将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温一段时间,然后缓慢冷却到略低于Ac1的温度,并停留一段时间,使组织转变完成,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织
球化退火主要:适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、铸造后空冷,所得安排是片层状珠光体与网状渗碳体,这种安排硬而脆,不仅难以切削加工,且在今后淬火过程中也简单变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体安排,其间的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体比较,不但硬度低,便于切削加工,并且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。别的对于一些需求改进冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。
球化退火加热温度为Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少数过剩碳化物溶解。因而,它不可能消除网状碳化物,如过共析钢有网状碳化物存在,则在球化退火前须先进行正火,将其消除,才干保证球化退火正常进行
球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是一般球化退火和等温球化退火。一般球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时刻,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与一般球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温,等温时刻为其加热保温时刻的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和一般球化退火比较,等温球化退火不仅可缩短周期,并且可使球化安排均匀,并能严格地操控退火后的硬度。
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