冷锻成形技术讲义-3-退火.pdfVIP

精密锻造技术 中国锻压协会 2016-10-16 第四章：冷锻退火和润滑处理 1.冷锻生产中的退火处理 冷锻退火 1.1 冷锻前的材料软化处理—冷锻退火 目的： 降低材料的硬度，提高塑性； 得到符合要求的金相组织; 使材料的变形抗力减少并获得较大变形能力。 （1）锻前热处理要求 钢铁冷锻前热处理技术要求 a. 获得珠光体和铁素体的混合组织； b. 较细的等轴晶粒结构，大多数场合下要求渗碳体球状 化； c. 较低的硬度，好的硬度均匀性； d. 考虑满足后续加工的可切削性能。 （2）钢在冷锻前的软化退火处理 1）球化退火 2）完全退火 3）不完全退火 4）冷锻工序间的低温退火 1）球化退火组织 低碳钢的球化退火组织 中碳合金钢的球化退火组织 -球状珠光体+铁素体- -球状珠光体+铁素体- 2）完全退火和不完全退火的组织 42CrMo钢的完全退火组织 SAE8620钢的不完全退火组织 -片状珠光体+铁素体- -片状珠光体+少量点状渗碳体+铁素体- （3）球化退火—热轧钢材的初始软化退火处理 1） 钢的球化退火组织特点 球化退火钢比普通退火钢塑性更好，变形抗力更低，而变形强化效应不明显 2）钢的球化退火工艺 将钢加热到Ac1以上温度，均热后随炉长时间缓冷，或在Acl以下的 某一温度下长时间等温后缓冷，使钢获得球状珠光体组织。 球化退火可使钢获得最好的塑性，但硬度和变形抗力略高于完全退 火。一般用于碳素钢和低合金钢大变形量冷锻前的初始退火处理。 对于含碳量较高的中碳钢和中碳合金钢，为保证在冷锻变形时不发 生开裂，并为了减少冷锻变形抗力，增加冷锻塑性变形范围，在初次软 化退火时，通常选用球化退火规范。 ① 钢的等温球化退火工艺规范 ② 钢的简易球化退火工艺规范 SAE8620钢的球化退火组织 硬度：76-78HRB ③ 钢在冷变形后的球化退火： 从钢厂采购的冷拉钢棒，或未经退火的冷拔钢管，在作为冷锻前坯料时， 可采用一种特殊的球化退火工艺。 具体退火规范为： 将冷变形钢加热到700℃，保温3-5小时后随炉冷却到350℃以下出炉。 球化原理 冷变形钢基体存在很大的组织应力，使钢中原子的位能升高。因此，虽 然退火加热温度未超过钢的临界点（AC3），但其内能已足够使变形拉长的 渗碳体断开，当断成无数小段的渗碳体长时间处于700℃温度时，在表面张 力和原子内能作用下渗碳体将逐渐积聚成球，完成渗碳体的球状化转变。 热轧低碳钢球化退火组织 低碳钢冷鐓后低温球化退火组织 为了指导和规范冷锻钢的球化退火，我国机械行业制订 了 《低、中碳钢球化体评级》标准，标准号： JB/T 5074-2007，用以代替JB/T 5074-1991。 3）钢的完全退火： 将钢加热到相变点（Ac3）以上，均热后随炉缓冷。完 全退火常用在低碳钢冷锻前的软化处理 完全退火可使钢获得最低的硬度和最小的变形抗力。但获得的组织 是片状珠光体组织，而且晶粒往往偏粗。 由于钢中的脆性相-渗碳体呈片状存在，对钢的铁素体基体有割裂效 应，当钢坯进行大变形加工时，基体容易从渗碳体片处产生显微裂纹， 并迅速扩展为宏观裂纹。因此，完全退火不能使钢的塑性达到最好状态， 钢的可用变形量受到一定的影响。 完全退火组织的可切削加工性较好，完全退火一般用于钢的初始退 火处理。 完全退火工艺规范 Ac3 20钢完全退火的低碳钢组织 退火硬度：≤70HRB 4）钢在冷锻工序间的低温退火 钢经过一定变形程