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現(xiàn)如今耐磨板的用途越來越廣，源達旺小編今天為你分享下耐磨板在機械零件的加工過程中，經(jīng)常需要穿插各種熱處理工序，以滿足冷熱加工的需要和零件的使用要求。按照熱處理在機械加工過程中的作用，生產(chǎn)上常把熱處理分為預先熱處理和最終熱處理兩類。前者是為了消除前一道加工工序所造成的某些缺陷，或為隨后的加工和最終熱處理作好組織準備的熱處理;后者是為了使零件滿足使用性能要求的熱處理。
退火和正火通常用于耐磨板的預先熱處理，以消除和改善前一道工序(如鑄、鍛、焊等)所造成的某些組織缺陷(如晶粒粗大或粗細不均勻、枝晶偏析等)以及殘余內(nèi)應力，也為隨后的加工及熱處理作好組織上和性能上的準備。對于一些性能要求不高的零件，退火和正火也可以作為最終熱處理。例如，普通的鑄件及焊接件在成形后，往往僅進行退火或正火處理。這種退火或正火也屬于最終熱處理。
一、耐磨板的退火方法
將耐磨板加熱到適當?shù)臏囟群螅匾欢ǖ臅r間，然后緩慢冷卻，以獲得近似平衡組織的熱處理工藝稱為退火。
退火的主要目的：降低耐磨板的硬度，改善切削加工性能和工藝性能;消除殘余內(nèi)應力，防止變形與開裂;細化晶粒，均勻耐磨板的組織，改善耐磨板的力學性能，為最終熱處理(淬火、回火)作好組織上的準備。
常用的退火方法有完全退火、球化退火、擴散退火、去應力退火等。
(1)完全退火 完全退火是將耐磨板加熱至完全奧氏體化后，保溫一定時間，隨爐緩慢冷卻的工藝方法。完全退火可以細化晶粒、充分消除工件的內(nèi)應力、降低耐磨板的硬度，為隨后的切削加工和淬火作好組織準備。
完全退火主要用于中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)耐磨板的鍛件、鑄件、熱軋型材等，有時也用于焊接件。過共析耐磨板不宜采用完全退火，因為過共析耐磨板完全退火需加熱到Accm以上，在緩慢冷卻時，耐磨板中將析出網(wǎng)狀滲碳體，使耐磨板的力學性能變壞。
(2)球化退火 球化退火是使耐磨板中碳化物球狀化的熱處理工藝。球化退火后獲得的組織為鐵素體基體上分布著的細小均勻球狀滲碳體的混合物，即球狀珠光體組織，如圖4-13所示。
球狀珠光體與片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在以后的淬火加熱時，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時工件的變形和開裂傾向小。
球化退火適用于共析耐磨板及過共析耐磨板，如碳素工具耐磨板、合金工具耐磨板、軸承耐磨板等。這些耐磨板在鍛造加工以后，必須進行球化退火，才適于切削加工，同時也為最后的淬火處理作好組織準備。
球化退火的工藝是將耐磨板加熱到Ac1以上20℃~30℃，保溫一定時間，以小于50℃/h的冷卻速度隨爐冷卻(或者在將耐磨板加熱到Ac1以上20~30℃保溫一定時間后，再冷至略低于Ar1的溫度下充分保溫，然后爐冷至600℃出爐空冷)。
(3)擴散退火 又稱均勻化退火，主要用于合金耐磨板鑄錠和鑄件，以消除鑄造產(chǎn)生的成分偏析，使成分均勻化。擴散退火工藝是把耐磨板加熱到Ac3以上150~200℃，長時間(10~15h)保溫，使耐磨板中合金元素擴散，達到成分均勻化，然后隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝。擴散退火后，耐磨板的晶粒非常粗大，還需進行一次完全退火或正火來使晶粒細化。
(4)去應力退火 又稱低溫退火，其目的是為了消除由于塑性變形、焊接、機械加工、鑄造等原因所造成的殘余應力。因為工件中存在的內(nèi)應力是十分有害的，如不及時消除，將使工件在加工及使用過程中發(fā)生變形，影響工件的精度。
去應力退火的工藝一般是將耐磨板加熱到略低于A1的溫度(一般取500~650℃)，保溫一定時間后緩慢冷卻。由于去應力退火溫度低于A1，所以耐磨板件在去應力退火過程中組織不發(fā)生變化，只是消除內(nèi)應力。
正火是指將耐磨板加熱到Ac3或Accm以上30~50℃，經(jīng)保溫后，在空氣中冷卻的工藝方法。
正火的冷卻速度比退火快，故正火后得到的珠光體組織比較細，它的強度、硬度比退火耐磨板高。正火主要用于：
1)改善低碳耐磨板和低碳合金耐磨板的切削加工性。低碳耐磨板和低碳合金耐磨板退火后的硬度小于150HBW。由于硬度過低，切削時容易“粘刀”，使刀具發(fā)熱而磨損，而且加工后工件的表面粗糙度值較高。所以通過正火能適當提高其硬度，改善切削加工性。
2)用于普通結(jié)構(gòu)零件或大型結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理。因為正火后晶粒細化，力學性能較退火高(見表4-2)，零件鑄造或鍛造后進行正火處理，既能消除內(nèi)應力、細化晶粒，也可滿足這些結(jié)構(gòu)零件的使用性能要求。對于形狀復雜或大型工件，正火后往往要進行一次去應力退火，以防開裂。
表4-2 45耐磨板正火、退火狀態(tài)的力學性能
3)消除過共析耐磨板中的網(wǎng)狀滲碳體。當過共析耐磨板的原始組織中存在明顯的網(wǎng)狀滲碳體組織時，不能直接進行球化退火，必須先進行正火，以消除耐磨板中的網(wǎng)狀滲碳體組織，改善耐磨板的力學性能，并為球化退火作好組織準備。
正火與退火的目的基本相同，但正火比退火生產(chǎn)周期短，操作簡便，成本低。因此在滿足性能要求的前提下應優(yōu)先采用正火。但當零件形狀較復雜時，由于正火冷卻速度較快，可能會使零件產(chǎn)生較大的內(nèi)應力和變形，甚至開裂，這時則以采用退火為宜，如果性能要求較高，也可采用正火，但正火后要及時進行一次去應力退火，以防開裂。
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