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            天然氣鍛造加熱爐熱處理基礎問答

            信息來源:原創 作者:山東一然 發布時間: 瀏覽量:178

            天然氣鍛造加熱爐根據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,客戶都偏向于節能增效型加熱爐。今天我們來詳細了解下熱處理方面的知識。

            1、什么是熱處理

            將固態金屬或合金采取適當方式進行加熱,保溫一定的時間,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
            通過適當的熱處理工藝改變鋼的內部組織結構,來控制相變過程中組織轉變的程度和轉變產物的形態,從而改善鋼的性能。
             
            3、熱處理的條件是什么
            必須有固態相變轉變的合金才可以進行熱處理。
             
            4、熱處理的工藝過程是什么
            (1)加熱:臨界點+T值
            (2)保溫
            (3)冷卻:臨界點- T值 一定冷卻速度
             
            5、主要參數有哪些
            (1)加熱溫度T
            (2)保溫時間 t
            (3)冷卻速度V,冷卻介質決定冷卻速度, 如:水、鹽水、堿水、空氣
             
            天然氣鍛造加熱爐客戶使用現場
            6、按處理階段及目的可分為哪幾種
            (1)預處理
            目的是消除偏析、內應力,為最終熱處理或后續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、按熱處理工藝參數可分為哪幾種
            (1)普通熱處理
            這是生產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額外的加入其他元素,主要是通過自身組織轉變來得到所需要的性能。
            (2)化學熱處理
            這類在熱處理在齒輪、軸等耐磨件上會經常用到。工件進行化學熱處理時,會在表面一層滲入其他的元素,而對心部的成分不會產生什么影響。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,即熱處理時不加入其他元素,而且只是針對表面進行的熱處理,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溫度,保持一定時間,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,改善鋼的性能或為以后的熱處理作組織準備。
            (3)消除鋼中的內應力,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,再結晶退火, 去應力退火
            11、什么是均勻化退火
            均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學成分的偏析和組織的不均勻性,將其加熱到高溫,長時間保持,然后進行緩慢冷卻,以化學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℃,保溫時間一般為10~15h,以保證擴散充分進行,大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴散退火的加熱溫度高,時間長,晶粒粗大,為此,擴散退火后再進行完全退火或正火,使組織重新細化。
             
            天然氣熱處理加熱爐
            12、什么是完全退火
            完全退火又稱為重結晶退火,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、中碳合金結構鋼鍛件、鑄件及熱軋型材,有時也用于它們的焊接構件。完全退火不適用于過共析鋼,因為過共析鋼完全退火需加熱到Acm以上,在緩慢冷卻時,滲碳體會沿奧氏體晶界析出,呈網狀分布,導致材料脆性增大,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℃);保溫時間則要依據鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設備型號等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完全進行珠光體轉變,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,保持適當時間后,較快地冷卻到珠光體溫度區間地某一溫度并等溫保持,使奧氏體轉變為珠光體型組織,然后在空氣中冷卻的退火工藝。
             
            等溫退火工藝應用于中碳合金鋼和低合金鋼,其目的是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為Ac3+(30~50)℃,過共析鋼加熱溫度為Ac3+(20~40)℃,保持一定時間,隨爐冷至稍低于Ar3溫度進行等溫轉變,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行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20~30℃,保溫一段時間,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。這些鋼經軋制、鍛造后空冷,所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體,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,奧氏體晶粒不易長大,冷卻時工件變形和開裂傾向小。另外對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。在球化退火時奧氏化是“不完全”的,只是片狀珠光體轉變成奧氏體,及少量過剩碳化物溶解。因此,它不可能消除網狀碳化物,如過共析鋼有網狀碳化物存在,則在球化退火前須先進行正火,將其消除,才能保證球化退火正常進行。
             
            16、什么是再結晶退火
            再結晶退火是經冷形變后的金屬加熱到再結晶溫度以上,保持適當時間,使形變晶粒重新結晶成均勻的等軸晶粒,以消除形變強化和殘余應力的熱處理工藝。
             
            17、什么是去應力退火
            去應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存在的殘余應力而進行的退火工藝。
             
            鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內部存在內應力,如不及時消除,將使工件在加工和使用過程中發生變形,影響工件精度。采用去應力退火消除加工過程中產生的內應力十分重要。
             
            去應力退火的加熱溫度低于相變溫度A1,因此,在整個熱處理過程中不發生組織轉變。內應力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內應力消除得更徹底,在加熱時應控制加熱溫度。一般是低溫進爐,然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規定溫度。焊接件得加熱溫度應略高于600℃。保溫時間視情況而定,通常為2~4h。鑄件去應力退火的保溫時間取上限,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
            將經過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當溫度,保溫一段時間后在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理。
             
            19、回火的目的是什么
            (1)降低脆性,消除或減少內應力,鋼件淬火后存在很大內應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。
            (2)獲得工件所要求的機械性能,工件經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,可以通過適當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。
            (3)穩定工件尺寸。
            (4)對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,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。
             
            20、回火的種類有哪些
            根據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,硬度和強度降低,延性或韌性逐漸增高。
             
             
             
             

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