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退火爐鑄鐵之弛力退火處理

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2019.11.13
信息摘要:
內應力發生的主要原因在於鑄件的內部肉厚不同,在急速冷卻過程中由於熱降的差異發生,肉厚不同會使每一個不分的收縮各異,因而引起了所謂內應力,冷的…

退火爐鑄鐵之弛力退火處理

中門子退火爐

        內應力發生的主要原因在於鑄件的內部肉厚不同,在急速冷卻過程中由於熱降的差異發生,肉厚不同會使每一個不分的收縮各異,因而引起了所謂內應力,冷的部分具有較高的潛變長度,而熱的部分其長度較低,故熱的部分就會在冷的部分收縮后形成熱點造成部份的變形,變形部分之強度,隨著變形度的增加而提高,最后再不能進一步變形時,鑄件內部形成某種程的彈性應力,甚至塑性應變,即為內應力,此應力幾乎可高達與抗拉強度等值,一且由於任何外在的原因使局部應力超過抗拉強度的時候,此類鑄件很容易因而造成破裂,熱處理是消除內應力最重要的一種方法,主要程序是升高溫度,令所有鑄建在非常均勻而緩慢的情況下,加熱及冷卻。

        退火爐 退火溫度的高低,主要視鑄件的組成部分,以及必須消的強度量而定,甚至必須考慮組織的可能變化,最適合的退火溫度可大致歸納如下:對非合金性的鑄鐵而言,約在500~575℃之間,對於低筋性的鑄鐵而言,大約在550~600℃之間,對高合金鑄鐵而言則在600~650℃之間,爐內的溫度分布,必須儘可能的均勻以避免存在溫度梯度,不論任何情況下,用於退火的火焰或熱氣體,不能直接噴向鑄件,以避免在加熱的時候,薄壁的部分在次引起熱應力,而增加殘留應力的存在量,進而引起破裂,在到達退火溫度后的第一小時內大部分的內應力均會消除,則視鑄件的厚薄而定,一般而言鑄件厚度每增加25mm必須增加一小時的退火時間。

        工件如何獲得性能優異之微細波來體結構?

        退火爐 處理會使鋼材變軟,淬火處理會使鋼材變硬,相比較之下,如施以『正常化』處理,則可獲得層狀波來鐵組織,可有效改善鋼材的切削性及耐磨性,同時又兼具不會產生裂痕、變形量少與操作方便等優點。然而正常化處理是比較難的一種熱處理技術,因為它採用空冷的方式冷卻,會受到許多因素而影響空冷效果,例如夏天和冬天之冷卻效果不同、工件大小對空冷速率有別、甚至風吹也會影響冷卻速率。因此正常化處理要使用各種方法來維持均一性,可利用遮陽、圍幕、坑洞、風扇等。

      正常化處理與退火處理之差異

        正常化處理維加熱至A3點或Acm點以上40~60℃保持一段時間,使鋼材組織變成均勻的沃斯田體結構后,在靜止的空氣中冷卻至室溫的熱處理程序。對亞共析鋼而言,可獲得晶粒細化的目的而擁有好的強度與韌性;對過共析鋼而言,則可防止雪明碳鐵在沃斯田鐵晶粒邊界上形成網狀析出,以降低材料的韌性。

        完全退火處理主要目的是要軟化鋼材、改善鋼材之切削性,其熱處理程序為加熱至A3點以上20~30℃(亞共析鋼)或A1點以上30~50℃持溫一段時間,使形成完全沃斯田體組織后(或沃斯田體加雪明碳體組織),在A1點下方50℃使充分發生波來體變態,獲至軟化的鋼材。另外應力消除退火則是在變態點以下450~650℃加熱一段時間后徐徐冷卻至室溫,可消除鋼材內部在切削、沖壓、鑄造、熔接過程所產生的殘留應力。

        如何消除工件之殘留應力?

        應力消除退火則是在變態點以下450~650℃加熱一段時間后徐徐冷卻至室溫,可消除鋼材內部在切削、沖壓、鑄造、熔接過程所產生的殘留應力。對碳鋼而言,參考的加熱溫度為625±25℃;對合金鋼而言,參考的加熱溫度為700±25℃。持溫時間亦會有所差異,對碳鋼而言,保持時間為每25mm厚度持溫1小時;對合金鋼而言,保持時間為每25mm厚度持溫2小時,冷卻速率為每后25mm以275℃/小時以下的冷卻速率冷卻之。

        如何預防加熱變形?

        預防加熱變形的發生,最好是緩慢加熱,并實施預熱處理。一般鋼材在選擇預熱溫度時,可依下列準則來選定預熱溫度:(1)以變態點以下作為預熱溫度,例如普通鋼約在650~700℃,高速鋼則在800~850℃左右。(2)以500℃左右作為預熱溫度。(3)二段式預熱,先在500℃左右作第一段預熱,保持一段時間充分預熱后,在將預熱溫度調高至A1變態點以下。(4)三段式預熱,針對含有高含量合金之大型鋼材,例如高速鋼,有時需要在1000~1050℃作第三段預熱。

        蘇州中門子科技有限公司是一家專門從事研發、制造各類熱處理裝備的高新技術企業,致力于為客戶提供各種材料加熱、熱處理工藝解決方案。公司通過ISO9001英國BSI質量認證體。2006年至今連續 10余年江蘇省高薪技術企業、江蘇省特種工業爐窯工程技術中心,擁有發明專利60項、實用新型專利30項。咨詢熱線:0512-62991729
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