本周将是热处理“四把火”最后的一把火——正火,想要学习热处理的朋友,一定要记得点击文末推荐阅读,查看相关专题文章。
正火是将钢件加热到临界温度(完全奥氏体化的温度)以上30-50℃,保温适当时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
(1)使晶粒细化和碳化物分布均匀化;
(2)去除材料的内应力;
(3)增加材料的硬度。
材料:亚共晶马口铁
状态:正火
组织:石墨棕色、马氏体浅黄色,珠光体绿色及深黄色,渗碳体素褐色
材料:A-299
状态:正火
组织:棕色 铁素体黄、蓝、白 珠光体棕色
材料:13MnNiMoNb
状态:正火
组织:浅棕色珠光体灰褐色、铁素体红、黄、蓝色
材料:45钢
状态:正火
组织:浅蓝色铁素体、珠光体多种颜色
优点:(1)正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而所获得的珠光体片层间距较小,正火组织要比退火组织更细一些,因而其硬度和强度也较高;(2)正火炉外冷却不占用设备,生产率较高。
应用:只适用于碳素钢和低、中合金钢,而不适用于高合金钢。因为高合金钢的奥氏体非常稳定,在空气中冷却也将得到马氏体组织。
① 对亚共析钢,正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织,轧材中的带状组织;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。
② 对过共析钢,正火可以消除网状二次渗碳体,并使珠光体细化,不但改善机械性能,而且有利于以后的球化退火。
③ 对低碳深冲薄钢板,正火可以消除晶界的游离渗碳体,以改善其深冲性能。
④ 对低碳钢和低碳低合金钢,采用正火,可得到较多的细片状珠光体组织,使硬度增高到HB140-190,避免切削时的“粘刀”现象,改善切削加工性。对中碳钢,在既可用正火又可用退火的场合下,用正火更为经济和方便。
⑤ 对普通中碳结构钢,在力学性能要求不高的场合下,可用正火代替淬火加高温回火,不仅操作简便,而且使钢材的组织和尺寸稳定。
⑥ 高温正火(Ac3以上150~200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和锻件的成分偏析。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正火予以细化。
⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢,常采用正火以获得贝氏体组织,再经高温回火,用于400~550℃时具有良好的抗蠕变能力。
⑧ 除钢件和钢材以外,正火还广泛用于球墨铸铁热处理,使其获得珠光体基体,提高球墨铸铁的强度。
由于正火的特点是空气冷却,因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织,将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。