退火爐處理后工件出爐溫度不宜太高,溫度過高容易生銹,而且還會(huì)因工件形狀造成冷熱不均的應(yīng)力,達(dá)不到去除應(yīng)力的工藝要求。
鑄件退火爐
退火可消除鋼的內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)退火完成了組織結(jié)構(gòu)重新組合的任務(wù)之后,就轉(zhuǎn)入冷卻階段。快冷(不均勻冷卻)還會(huì)引起新的內(nèi)應(yīng)力(熱應(yīng)力),這種應(yīng)力如若超過了該溫度下鋼的屈服點(diǎn),就會(huì)引起塑性變形,塑性變形會(huì)松弛一部分內(nèi)應(yīng)力,而余下應(yīng)力值(殘留內(nèi)應(yīng)力)處于該屈服點(diǎn)附近的高點(diǎn)位置,后面機(jī)械加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力容易與之疊加或破壞其平衡狀態(tài)而引起新的畸變。如果熱應(yīng)力低于屈服點(diǎn),所引起的是彈性變形,殘留內(nèi)應(yīng)力越小,機(jī)械加工引起的畸變也越小,尺寸更加穩(wěn)定??炖鋮^(qū)間越大,熱應(yīng)力也越大,冷卻后的殘留應(yīng)力越大,這是其一;其二,鋼的屈服強(qiáng)度與所處的溫度有關(guān)——溫度高屈服強(qiáng)度下降。在同樣應(yīng)力條件下,溫度高,可引起塑性變形,溫度低則是彈性變形。對一般鋼而言,通常把由于快冷造成的熱應(yīng)力(上限值是有限的)引起塑性變形轉(zhuǎn)為彈性變形的溫度定為 550℃。相反,消除內(nèi)應(yīng)力的高溫回火加熱溫度,也應(yīng)當(dāng)選擇在 550℃以上,前提是不影響機(jī)械性能指標(biāo)的降低。
去應(yīng)力退火爐
退火熱處理對于消除(減小)內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸,需要退火、高溫回火的工序,由高溫到 500℃階段宜采用緩慢冷卻,如果對尺寸要求更高的穩(wěn)定性,則緩慢冷卻至300℃或150℃以下出爐。注:快冷慢冷是相對而言,這里所謂的快冷是指空氣冷卻,慢冷是隨爐冷卻或者控制冷卻速度的降溫。
生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到對尺寸要求比較嚴(yán)格的零件,淬火回火之后造成超差的畸變,一般都認(rèn)為是加熱過快或淬火冷卻時(shí)造成的,其實(shí)并不完全如此,有一部分是零件加熱(含緩慢加熱)過程中就出現(xiàn)了明顯的畸變(比如,彈性元件、沖壓件和形狀復(fù)雜的零件)。后道熱處理工序之前,符合尺寸要求的零件,是原始內(nèi)應(yīng)力處于彈性變形支撐著的形狀。在加熱過程中內(nèi)應(yīng)力消除,彈性變形消失,零件的形狀回復(fù)到本來狀態(tài),造成尺寸超差。如果在后道熱處理之前將其高溫回火一次,就可以看出真相。
有人會(huì)覺得退火爐出爐溫度這個(gè)問題沒有想象的那么嚴(yán)重,退火隨爐冷卻的出爐溫度高一點(diǎn)、低一點(diǎn)無所謂。或者空氣冷卻都沒有事。在一般情況下,這也是事實(shí),而在某些精密零件上,還真的受到內(nèi)應(yīng)力問題的牽連。內(nèi)應(yīng)力問題,影響因素眾多,又呈動(dòng)態(tài),還有零件自身的尺寸、形狀和裝爐方式的作用,非常復(fù)雜,往細(xì)說,憑我這個(gè)水平,還真的說不清,道不明。工程師的任務(wù)是將復(fù)雜的問題盡量簡單化,只能從趨勢學(xué)角度出發(fā),放在理論應(yīng)用上來思考問題,留有安全系數(shù),減小隱患,區(qū)別對待。經(jīng)過實(shí)踐來驗(yàn)證和修正,提高認(rèn)識,積累經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)鋼的內(nèi)應(yīng)力在一定高溫下基本被消除之后, 在 500℃以上的溫度區(qū)間宜緩慢冷卻,這一概念,在實(shí)際生產(chǎn)廣泛用于退火、高溫回火和滲氮零件的中間回火工序等工藝之中。
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臺車爐,回火爐,退火爐