天然氣鍛造加熱爐熱處理基礎(chǔ)問答
信息來源:原創(chuàng) 作者:山東一然 發(fā)布時(shí)間: 瀏覽量:178
天然氣鍛造加熱爐根據(jù)處理方式不同分為很多種,有加熱爐、有退火、回火、淬火等熱處理爐、有臺(tái)車式加熱爐、貫通爐、室式鍛造爐等等,但是不管什么爐型,客戶都偏向于節(jié)能增效型加熱爐。今天我們來詳細(xì)了解下熱處理方面的知識(shí)。
1、什么是熱處理
將固態(tài)金屬或合金采取適當(dāng)方式進(jìn)行加熱,保溫一定的時(shí)間,以一定的冷卻速度冷卻以改變其組織,從而獲得所需性能的一種工藝方法。2、熱處理的目的是什么
通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚫淖冧摰膬?nèi)部組織結(jié)構(gòu),來控制相變過程中組織轉(zhuǎn)變的程度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài),從而改善鋼的性能。
3、熱處理的條件是什么
必須有固態(tài)相變轉(zhuǎn)變的合金才可以進(jìn)行熱處理。
4、熱處理的工藝過程是什么
(1)加熱:臨界點(diǎn)+T值
(2)保溫
(3)冷卻:臨界點(diǎn)- T值 一定冷卻速度
5、主要參數(shù)有哪些
(1)加熱溫度T
(2)保溫時(shí)間 t
(3)冷卻速度V,冷卻介質(zhì)決定冷卻速度, 如:水、鹽水、堿水、空氣
天然氣鍛造加熱爐客戶使用現(xiàn)場(chǎng)
6、按處理階段及目的可分為哪幾種(1)預(yù)處理
目的是消除偏析、內(nèi)應(yīng)力,為最終熱處理或后續(xù)的加工獲得平衡組織。
(2)最終處理
作為工件處理的最后工序,獲得最終組織。
7、按熱處理工藝參數(shù)可分為哪幾種
(1)普通熱處理
這是生產(chǎn)中最常用的熱處理工藝,如退火、正火、淬火、回火等。這類的熱處理一般不會(huì)額外的加入其他元素,主要是通過自身組織轉(zhuǎn)變來得到所需要的性能。
(2)化學(xué)熱處理
這類在熱處理在齒輪、軸等耐磨件上會(huì)經(jīng)常用到。工件進(jìn)行化學(xué)熱處理時(shí),會(huì)在表面一層滲入其他的元素,而對(duì)心部的成分不會(huì)產(chǎn)生什么影響。一般滲入什么元素,我們就稱為滲×處理,如表面滲C、滲N,C、N共滲等。
(3)表面熱處理
綜合了上述兩類熱處理的特點(diǎn),即熱處理時(shí)不加入其他元素,而且只是針對(duì)表面進(jìn)行的熱處理,不影響心部的組織,如表面淬火,但其要求工件的含碳量較高。
8、什么是退火
退火是將金屬和合金加熱到適當(dāng)溫度,保持一定時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體;共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體??傊嘶鸾M織是接近平衡狀態(tài)的組織。
9、退火的目的是什么
(1)降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工。
(2)細(xì)化晶粒,消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷,均勻鋼的組織和成分,改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鹘M織準(zhǔn)備。
(3)消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力,以防止變形和開裂。
10、退火工藝的種類有哪些
主要有均勻化退火,完全退火,不完全退火,等溫退火,球化退火,再結(jié)晶退火, 去應(yīng)力退火
11、什么是均勻化退火
均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分的偏析和組織的不均勻性,將其加熱到高溫,長(zhǎng)時(shí)間保持,然后進(jìn)行緩慢冷卻,以化學(xué)成分和組織均勻化為目的的退火工藝。
均勻化退火的加熱溫度一般為Ac3+(150~200℃),即1050~1150℃,保溫時(shí)間一般為10~15h,以保證擴(kuò)散充分進(jìn)行,大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴(kuò)散退火的加熱溫度高,時(shí)間長(zhǎng),晶粒粗大,為此,擴(kuò)散退火后再進(jìn)行完全退火或正火,使組織重新細(xì)化。
完全退火又稱為重結(jié)晶退火,是將鐵碳合金完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻,獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝。
完全退火主要用于亞共析鋼,一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火不適用于過共析鋼,因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到Acm以上,在緩慢冷卻時(shí),滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出,呈網(wǎng)狀分布,導(dǎo)致材料脆性增大,給最終熱處理留下隱患。
完全退火的加熱溫度碳鋼一般為Ac3+(30~50℃);合金鋼為Ac3+(500~70℃);保溫時(shí)間則要依據(jù)鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設(shè)備型號(hào)等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變,完全退火的冷卻必須是緩慢的,隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。
13、什么是不完全退火
不完全退火是將鐵碳合金加熱到Ac1~Ac3之間溫度,達(dá)到不完全奧氏體化,隨之緩慢冷卻的退火工藝。
不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等,其目的是細(xì)化組織和降低硬度,加熱溫度為Ac1+(40~60)℃,保溫后緩慢冷卻。
14、什么是等溫退火
等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于Ac3(或Ac1)溫度,保持適當(dāng)時(shí)間后,較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織,然后在空氣中冷卻的退火工藝。
等溫退火工藝應(yīng)用于中碳合金鋼和低合金鋼,其目的是細(xì)化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為Ac3+(30~50)℃,過共析鋼加熱溫度為Ac3+(20~40)℃,保持一定時(shí)間,隨爐冷至稍低于Ar3溫度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變,然后出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。
15、什么是球化退火
球化退火是使鋼中碳化物球化而進(jìn)行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫一段時(shí)間,然后緩慢冷卻,得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。
球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼,如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷,所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體,這種組織硬而脆,不僅難以切削加工,且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組織,其中的滲碳體呈球狀顆粒,彌散分布在鐵素體基體上,和片狀珠光體相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加熱時(shí),奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大,冷卻時(shí)工件變形和開裂傾向小。另外對(duì)于一些需要改善冷塑性變形(如沖壓、冷鐓等)的亞共析鋼有時(shí)也可采用球化退火。
球化退火加熱溫度為Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時(shí)奧氏化是“不完全”的,只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體,及少量過剩碳化物溶解。因此,它不可能消除網(wǎng)狀碳化物,如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在,則在球化退火前須先進(jìn)行正火,將其消除,才能保證球化退火正常進(jìn)行。
16、什么是再結(jié)晶退火
再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上,保持適當(dāng)時(shí)間,使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻的等軸晶粒,以消除形變強(qiáng)化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。
17、什么是去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。
鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力,如不及時(shí)消除,將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形,影響工件精度。采用去應(yīng)力退火消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力十分重要。
去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度A1,因此,在整個(gè)熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內(nèi)應(yīng)力消除得更徹底,在加熱時(shí)應(yīng)控制加熱溫度。一般是低溫進(jìn)爐,然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規(guī)定溫度。焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃。保溫時(shí)間視情況而定,通常為2~4h。鑄件去應(yīng)力退火的保溫時(shí)間取上限,冷卻速度控制在(20~50)℃/h,冷至300℃以下才能出爐空冷。
18、什么是回火
將經(jīng)過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度,保溫一段時(shí)間后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻的金屬熱處理。
19、回火的目的是什么
(1)降低脆性,消除或減少內(nèi)應(yīng)力,鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性,如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。
(2)獲得工件所要求的機(jī)械性能,工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。
(3)穩(wěn)定工件尺寸。
(4)對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當(dāng)聚集,將硬度降低,以利切削加工。
20、回火的種類有哪些
根據(jù)不同的要求可采用低溫回火、中溫回火或高溫回火。通常隨著回火溫度的升高,硬度和強(qiáng)度降低,延性或韌性逐漸增高。