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低碳锻件的退火、正火操作如何进行?

来源:      2021-8-25 11:27:11      点击:
      低碳锻件常用的锻件号有20锻件、A105等。它们常以热轧或冷轧成形材供应市场。热轧的各种型材由于终轧温度高于再结晶温度,终轧后缓慢冷却通过再结晶区,实际已经为再结晶退火,晶粒大小和形状已恢复到原来的状态。冷轧型材一般在室温下经过压力加工,内部组织产生位错运动,造成冷作硬化。若残留较大内应力,常用再结晶退火来恢复被拉长或巳变形的晶粒尺寸。由于再结晶退火有重新成核和长大的过程,退火时变为细小等轴晶粒,同时可以消除冷作硬化和内应力。
       再结晶退火的温度受锻件材化学成分、冷变形量及退火保温时间的影响。锻件的临界变形度在6%-10%,变形量越大,再结晶退火温度越低,在临界变形中再结晶退火,晶粒会异常长大。纯金属的再结晶退火温度为T= 0.47T(K)。低碳锻件随含碳量增加和合金元素数量的 增多,再结晶温度将升高。所以低碳锻件的冷轧型材和冷拉棒料经冷冲压加工后的零件的再结晶退火温度定在650〜700℃为宜。其保温时间根据装炉方式、装炉量及不同炉型而定。浴炉比空气炉短,空气炉比真空炉要短。空气炉再结晶退火时,其保温时间应大于2h,大型工件装炉量多时要延长保温时间,具体时间通过工艺试验确定。高温保温后可直接出炉空冷。
       低碳锻件型材的基体组织体积分数70%以上是铁素体组织,少量珠光体中的铁素体和渗碳体的片层间距较大,使材料硬度偏低,切削加工时切削屑粘刀。可通过正火使硬度提高,既提高了切削性能,又能消除原型材中的不正常组织。常用的正火温度在900-960℃,保温后空冷,保温时间应大于1h。正火后的硬度在143HBW左右。
     10、15、20锻件制铆钉应在AC,线上下20〜30℃进行等温球化退火处理,得到球粒状组织的硬度控制在130HBW左右,尺寸大的铆钉常使其硬度控制在110-120HBW。其工艺过 程是以100 ~ 150<C/h的速度升温到680〜720℃,保温3〜5h后以30℃/h的速度炉冷到 550℃后空冷。
    低碳锻件在冷墩、冷挤压、冷弯成形前,都应经过低温球化退火,其金相组织应符合JB/ T 5074—2007《低、中碳锻件球化体评级》的具体要求,一般控制在4〜6级为好。
    低碳锻件15、20、10锻件作为渗碳或碳氮共渗的零件,一般为锻造成形。锻后应经过高于渗碳温度即在的正火处理,其目的是消除锻造缺陷,提高硬度,便于后续切削加工,同时验证正火后的晶粒是否会长大。