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模具钢材退火的概念、分类及其工艺特点

模具钢材退火的概念、分类及其工艺特点

    退火是一种模具钢材进行机械加工前的预备热处理，其主要目的是消除铸件、铸件和焊接件等的组织缺陷，消除应力和加工应力，或为后续加工作好组织准备，因此退火是十分重要的热处理工艺，根据退火温度等特点，退火的种类见表1。
表1   退火的常见种类和特点

序号 工艺名称 定义和工艺要求 目的和作用 应用及注意事项
1 扩散退火
（均匀化退火）		 加热温度在Ac3+（150～200）℃或更高温度，加热速度为100～120℃/h，保温时间按2～3min/mm计算，保温结束后炉冷至350℃出炉空冷 消除枝晶偏析，使钢铁零件的成分均匀化，也可部分消除应力，提高零件的力学性能，改善切削加工性 多用于消除由亚共析钢制作的成分偏析。考虑到保温时间长，容易表面脱碳和氧化，建议在保护气氛或封箱加热
2 完全退火 加热温度在Ac3+（30～50）℃，升温速度在50～200℃/h，保温时间按1.5～2min/mm计算，保温结束后炉冷至300℃出炉空冷 消除铸件、焊接件内部应力，使之发生重结晶，获得均匀一致的稳定珠光体组织和低的硬度，便于进行切削加工 用于亚共析钢和过共析钢的铸件、焊接件的退火处理
3 不完全退火 加热温度为Ac3+（30～50）℃或加热到Ac1～Ac3之间。通常碳钢的退火温度在770～800℃。保温时间与完全退火相同 ①细化铸件、锻件的组织，消除内应力和降低硬度等
②改善冷变形的内应力，降低硬度，提高塑性和力学性能，改善切削加工性能		 ① 用于共析钢和过共析钢铸件、锻件
② 用于对冷变形钢的处理
该工艺未改变组织结构
4 球化退火 加热温度为Ac1+（20～30）℃，保温结束后，以（20～30）℃/h降到Ac1+（20～30）℃，保温结束后炉冷到450～500℃出炉冷却。保温时间与完全退火相同 形成球状碳化物，细化组织，消除内应力和降低硬度，提高塑性，为最终热处理作好组织准备 用于共析钢和过共析钢铸件、锻件、焊接件的工具钢、模具钢、轴承钢等预先热处理，获得球状珠光体组织
5 等温退火 加热温度Ac3+（30～50）℃，保温结束后快冷到Ac1+（30～50）℃，保温结束出炉空冷，保温时间与完全退火相同 细化组织和降低硬度，防止白点产生，获得均匀的组织和利于切削加工 主要用于碳钢、工具钢、合金钢的铸件、冲压件的退火，也可进行其他自硬性高合金的软化退火。该工艺具有时间短、得到较低的硬度、结构组织均匀等特点
6 再结晶退火 加热温度为Ac1+（50～150）℃，保温结束后炉冷。保温时间按3～4min/mm计算，或2～3h 可完全消除冷加工硬化现象，细化组织，使拉长、压扁或破碎的晶粒，提高塑性和便于加工 主要用于冷加工塑性变形的冷冲、冷轧、冷拔等材料的退火处理
7 去应力退火
（低温退火）		 加热温度为500℃～Ac1，或Ac1～（100～200）℃/h，保温时间按3～4min/mm计算，或2～3h 消除机械加工或锻件、铸件、热轧件、冷挤压件和焊接件的残余应力，减少淬火变形，稳定组织和零件尺寸，定型和防止开裂 用于焊接件、锻件、铸件的退火，以及机械加工后的退火，一般的退火温度常在500～650℃范围内，www.hongchao-dg.cn保温在2～4h，对于需要进行氮碳共渗和渗氮等精密零件，其加热温度应在580～620℃，温度越高则效果越好，无组织转变

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