在熱處理加工中,正火是一種常見的加工工藝。正火既可作為預(yù)備熱處理工藝,為下續(xù)熱處理工藝提供適宜的組織狀態(tài),例如為過共析鋼的球化退火提供細(xì)片狀珠光體,消除網(wǎng)狀碳化物等,也可作為最終熱處理工藝,提供合適的機(jī)械性能,例如碳素結(jié)構(gòu)鋼零件的正火處理等。此外,正火處理也常用來消除某些處理缺陷,例如,消除粗大鐵素體塊和魏氏組織等。下面我們就來具體介紹一下,鋼的正火是如何進(jìn)行的。
一般在進(jìn)行鋼的正火時,加熱溫度為Ac1+(30—50℃)。因?yàn)檎饡r一般采用熱爐裝料,加熱過程中工件內(nèi)文差距較大,為了縮短工件在高溫時的停留時間,而心部又能達(dá)到要求的加熱溫度,所以采用稍高于完全退火的溫度。
一般正火保溫時間以工件透燒(即心部達(dá)到要求的加熱溫度)為準(zhǔn)。
進(jìn)行鋼的正火時應(yīng)該考慮到以下幾個問題。
1、低碳鋼正火,其目的之一是為了提高切削性能。但是對有些碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.20%的鋼,即使按通常正火溫度正火后,自由鐵素體仍過多,切削性能仍較差。為了適當(dāng)提高硬度,應(yīng)提高加熱溫度,以增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性,而且應(yīng)該增大冷卻速度,以獲得較細(xì)的珠光體和分散度較大的鐵素體。
2、中碳鋼的正火,應(yīng)該根據(jù)鋼的成分及公建尺寸來確定冷卻方式,含碳量較高,很有合金元素,可采用較緩慢冷卻速度,如在精致空氣中或成堆堆放冷卻,反之則采用較快冷卻速度。
3、過共析鋼正火,一般是為了消除網(wǎng)狀碳化物,故加熱時必須保證碳化物全部溶入奧氏體中。為了抑制自由碳化得析出,使其獲得偽共析組織,必須采用較大冷卻速度,如鼓風(fēng)冷卻、噴霧冷卻,甚至油冷或水冷至Ar1點(diǎn)以下的溫度取出空冷。
4、雙重正火,有些鍛件的過熱組織或鑄件粗大鑄造組織,一次正火不能達(dá)到細(xì)化組織的目的。為此采用二次正火,始可或得良好結(jié)果。第一次正火在高于Ac3點(diǎn)以上150—200℃的溫度加熱,以擴(kuò)散辦法消除粗大組織,使成分均勻;第二次正火在普通條件進(jìn)行,其目的是細(xì)化組織。