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西安无缝钢管退火的种类及工艺
编辑:西安三冶优源钢铁有限责任公司   时间:2018-10-18

  西安无缝钢管退火的种类

  1.完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。

  2.球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。

  3.去应力退火去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。

  退火与正火

  1.西安无缝钢管钢的退火将钢加热到一定温度并保温一段时间,然后使它慢慢冷却,称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度,经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的,是为了消除组织缺陷,改善组织使成分均匀化以及细化晶粒,提高钢的力学性能,减少残余应力;同时可降低硬度,提高塑性和韧性,改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,又为后续工序作好准备,故退火是属于半成品热处理,又称预先热处理。

  2.钢的正火正火是将钢加热到临界温度以上,使钢全部转变为均匀的奥氏体,然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体,对于亚共析钢正火可细化晶格,提高综合力学性能,对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。

  完全退火处理完全退火处理係将亚共析钢加热至Ac3温度以上30~50℃、过共析钢加热至Ac1温度以上50℃左右的温度范围,在该温度保持足够时间,使成為沃斯田体单相组织(亚共析钢)或沃斯田体加上雪明碳体混合组织后,在进行炉冷使钢材软化,以得到钢材最佳之延展性及微细晶粒组织。

  铸铁之弛力退火处理几乎所有的铸件在冷却过程中都会產生热应力,在热处理过程中,特别正常化处理和退火处理之后均会成内应力,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。

  西安无缝钢管退火温度的高低,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。

  铸铁之软化退火处理灰铸铁与球状石墨铸铁软化退火,事实上是一种针对碳化物分解的热处理,对非合金性及低合金铸铁而言,铁碳所形成的碳化物并非是一种稳定相,在高温中经过一段足够长的时间,碳化物分解成為石墨、肥力铁或沃斯田铁,此类分解过程就是一般所谓的软化热处理,同时也是製造展性铸铁的主要程序,灰铸铁裡的碳化物主要分两类,第一类是在凝固过程中形成的共晶碳化物(EutecticCarbide),一般称之為自由碳化物(FreeCarbide)。软化处理主要分成两个步骤,及第一段石墨化及第二段石墨化,共晶碳化物之分解為第一段石墨化,波来铁分解為肥力铁与石墨之步骤為第二段石墨化。图2-2所示為软化处理时间-温度曲线,如果波来铁分解时予以非常缓慢的冷却,则同时可达到弛力退火的效果。

  第一段石墨化处理的目的在於消除共晶雪明碳铁,因此当灰铸铁或者球状石墨铸铁,再凝固过程中,石墨形成不完全,大部分都会形成共晶雪明碳铁,在铸件的角落和锐边处,由於冷却速率较快,或以金属模铸造时激冷效果均会產生共晶雪明碳铁,另当硅的含量不够,或接种的处理不良都会產生硬点,或形成碳化物,如果铸铁内具碳化物的稳定元素,儒Cr、V或太高之锰含量时,也会形成相同的结果,如果是由於成分的配合不恰当,晶界形成共晶碳化物,则铸件的肉原对碳化物之形成不会產生之影响,此类碳化物在某一个温度范围内相当的不稳定,其分解速度随著温度的降低而急速的减小,且随著温度的升高而急速的增加。第一段石墨化的温度不宜太低,其温度范围大约在850℃至950℃之间,对球状石墨铸铁而言,由於需要较高的韧性,因此温度不宜超过920℃,以免发生沃斯田铁初晶,退火的时间必须加长,退火时间的长短不仅由退火温度来决定,同时需考虑铸铁的种类成分,甚至要考虑碳化物的种类,一般而言退火时间可由2~15小时,為了避免脱碳,同时考虑经济上的效益,退火时间应儘可能地缩短,石墨化元素如硅及微量的铜可加速雪明碳铁的分解,而碳化物的稳定元素,如铬、铝、铜,在正常情况下会严重地延迟石墨化的时间。

  西安无缝钢管第二段石墨化处理的目的是消除或减少波来铁,其主要作用在於分解波来铁,或者经过第一段石墨化处理后,在冷却过程中,防止波来铁的再形成,第二段石墨化处理应与第一段石墨化裡共同进行,假如无共晶碳化物存在,也可单独进行,主要的执行步骤,是在变态温度以下非常缓慢的冷却,或者在变态温度以下保持一段时间,对球状石墨铸铁而言,肥粒铁化后的组织对性质有非常大的影响,对灰铸铁而言,肥粒铁系的组织单使材料变软而已,雪明碳铁的分解速率随著温度之增加而增加,此现象与第一段石墨化处理结果相似。温度超过变态温度范围,则有部分的组织发生沃斯田铁化,冷却时,可在次形成波来铁,当温度超过600℃时,波来铁分解非常迅速。直到其完全分解為止,退火时间需要8至12小时,当温度超过某一临界点时,此肥粒铁的生长速率会得到相反的效果,可见要完全成肥粒铁化所需要的退火时间在4~24小时之间,温度则在680~740℃之间。

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