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退火炉铸铁之弛力退火处理

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.11.13
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内应力发生的主要原因在於铸件的内部肉厚不同,在急速冷却过程中由於热降的差异发生,肉厚不同会使每一个不分的收缩各异,因而引起了所谓内应力,冷的…

退火炉铸铁之弛力退火处理

中门子退火炉

        内应力发生的主要原因在於铸件的内部肉厚不同,在急速冷却过程中由於热降的差异发生,肉厚不同会使每一个不分的收缩各异,因而引起了所谓内应力,冷的部分具有较高的潜变长度,而热的部分其长度较低,故热的部分就会在冷的部分收缩后形成热点造成部份的变形,变形部分之强度,随著变形度的增加而提高,最后再不能进一步变形时,铸件内部形成某种程的弹性应力,甚至塑性应变,即為内应力,此应力几乎可高达与抗拉强度等值,一且由於任何外在的原因使局部应力超过抗拉强度的时候,此类铸件很容易因而造成破裂,热处理是消除内应力最重要的一种方法,主要程序是升高温度,令所有铸建在非常均匀而缓慢的情况下,加热及冷却。

        退火炉 退火温度的高低,主要视铸件的组成部分,以及必须消的强度量而定,甚至必须考虑组织的可能变化,最适合的退火温度可大致归纳如下:对非合金性的铸铁而言,约在500~575℃之间,对於低筋性的铸铁而言,大约在550~600℃之间,对高合金铸铁而言则在600~650℃之间,炉内的温度分布,必须儘可能的均匀以避免存在温度梯度,不论任何情况下,用於退火的火焰或热气体,不能直接喷向铸件,以避免在加热的时候,薄壁的部分在次引起热应力,而增加残留应力的存在量,进而引起破裂,在到达退火温度后的第一小时内大部分的内应力均会消除,则视铸件的厚薄而定,一般而言铸件厚度每增加25mm必须增加一小时的退火时间。

        工件如何获得性能优异之微细波来体结构?

        退火炉 处理会使钢材变软,淬火处理会使钢材变硬,相比较之下,如施以『正常化』处理,则可获得层状波来铁组织,可有效改善钢材的切削性及耐磨性,同时又兼具不会產生裂痕、变形量少与操作方便等优点。然而正常化处理是比较难的一种热处理技术,因為它採用空冷的方式冷却,会受到许多因素而影响空冷效果,例如夏天和冬天之冷却效果不同、工件大小对空冷速率有别、甚至风吹也会影响冷却速率。因此正常化处理要使用各种方法来维持均一性,可利用遮阳、围幕、坑洞、风扇等。

      正常化处理与退火处理之差异

        正常化处理维加热至A3点或Acm点以上40~60℃保持一段时间,使钢材组织变成均匀的沃斯田体结构后,在静止的空气中冷却至室温的热处理程序。对亚共析钢而言,可获得晶粒细化的目的而拥有好的强度与韧性;对过共析钢而言,则可防止雪明碳铁在沃斯田铁晶粒边界上形成网状析出,以降低材料的韧性。

        完全退火处理主要目的是要软化钢材、改善钢材之切削性,其热处理程序為加热至A3点以上20~30℃(亚共析钢)或A1点以上30~50℃持温一段时间,使形成完全沃斯田体组织后(或沃斯田体加雪明碳体组织),在A1点下方50℃使充分发生波来体变态,获至软化的钢材。另外应力消除退火则是在变态点以下450~650℃加热一段时间后徐徐冷却至室温,可消除钢材内部在切削、冲压、铸造、熔接过程所產生的残留应力。

        如何消除工件之残留应力?

        应力消除退火则是在变态点以下450~650℃加热一段时间后徐徐冷却至室温,可消除钢材内部在切削、冲压、铸造、熔接过程所產生的残留应力。对碳钢而言,参考的加热温度為625±25℃;对合金钢而言,参考的加热温度為700±25℃。持温时间亦会有所差异,对碳钢而言,保持时间為每25mm厚度持温1小时;对合金钢而言,保持时间為每25mm厚度持温2小时,冷却速率為每后25mm以275℃/小时以下的冷却速率冷却之。

        如何预防加热变形?

        预防加热变形的发生,最好是缓慢加热,并实施预热处理。一般钢材在选择预热温度时,可依下列準则来选定预热温度:(1)以变态点以下作為预热温度,例如普通钢约在650~700℃,高速钢则在800~850℃左右。(2)以500℃左右作為预热温度。(3)二段式预热,先在500℃左右作第一段预热,保持一段时间充分预热后,在将预热温度调高至A1变态点以下。(4)三段式预热,针对含有高含量合金之大型钢材,例如高速钢,有时需要在1000~1050℃作第三段预热。

        苏州中门子科技有限公司是一家专门从事研发、制造各类热处理装备的高新技术企业,致力于为客户提供各种材料加热、热处理工艺解决方案。公司通过ISO9001英国BSI质量认证体。2006年至今连续 10余年江苏省高薪技术企业、江苏省特种工业炉窑工程技术中心,拥有发明专利60项、实用新型专利30项。咨询热线:0512-62991729
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