產(chǎn)品詳情
球化退火的本質(zhì)是 “碳化物形態(tài)的轉(zhuǎn)變”,需通過(guò) “加熱 - 保溫 - 緩冷” 三個(gè)階段逐步完成,不同階段對(duì)應(yīng)碳化物的不同變化,以共析鋼(如 T10 鋼)為例,具體過(guò)程如下:
1. 加熱階段:讓碳化物 “溶解 - 細(xì)化”
目標(biāo):將工件從室溫緩慢加熱至 “Ac1 臨界點(diǎn)以上、Ac3 臨界點(diǎn)以下”(共析鋼 Ac1 約 727℃,Ac3 略高于 Ac1),使部分片狀滲碳體溶解,未溶解的滲碳體細(xì)化。
原理:當(dāng)溫度達(dá)到 Ac1 以上時(shí),鋼的珠光體(由片狀鐵素體和滲碳體交替組成)開(kāi)始向奧氏體轉(zhuǎn)變,片狀滲碳體邊緣因原子活性增強(qiáng)逐漸溶解,形成細(xì)小的滲碳體顆粒;同時(shí),奧氏體中碳濃度均勻化,為后續(xù)碳化物球化奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵控制:加熱速率需緩慢(通常 50-100℃/h),避免工件內(nèi)外溫差過(guò)大導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力或開(kāi)裂,尤其針對(duì)厚壁工件(如直徑≥50mm 的軸承套圈)。
2. 保溫階段:讓細(xì)化碳化物 “球化生長(zhǎng)”
目標(biāo):在 Ac1 以上 20-40℃(約 740-780℃)恒溫保溫 2-6 小時(shí),使細(xì)化的滲碳體顆粒逐漸 “球化”。
原理:根據(jù) “表面能最小原理”,物質(zhì)會(huì)自發(fā)向表面的形態(tài)轉(zhuǎn)變 —— 片狀滲碳體的表面積大、表面能高,而球狀滲碳體的表面積小、表面能低。保溫過(guò)程中,滲碳體顆粒通過(guò)原子擴(kuò)散,逐漸從 “片狀” 向 “球狀” 轉(zhuǎn)變:小顆粒滲碳體溶解,碳原子向大顆粒滲碳體擴(kuò)散,使大顆粒逐漸長(zhǎng)大并呈球狀分布在鐵素體基體中。
關(guān)鍵控制:保溫溫度需精準(zhǔn)(過(guò)高易導(dǎo)致滲碳體過(guò)度溶解,過(guò)低則球化速度慢),保溫時(shí)間需足夠(確保所有片狀碳化物均完成球化,避免殘留片狀組織影響性能)。
3. 冷卻階段:讓球狀碳化物 “穩(wěn)定留存”
目標(biāo):從保溫溫度緩慢冷卻至室溫(或 600℃以下后空冷),使球狀滲碳體穩(wěn)定保留在基體中,避免重新轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺睢?br /> 原理:緩慢冷卻過(guò)程中,奧氏體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體,而球狀滲碳體因冷卻速度慢,有充足時(shí)間保持球狀形態(tài),均勻分布在鐵素體中;若冷卻過(guò)快,奧氏體快速轉(zhuǎn)變,碳化物來(lái)不及擴(kuò)散,易重新形成片狀或針狀,導(dǎo)致球化失效。
關(guān)鍵控制:冷卻速率需控制在 10-30℃/h(如從 750℃冷卻 600℃需 5-15 小時(shí)),部分爐型會(huì)在 600℃以下采用空冷,既保證球化效果,又縮短生產(chǎn)周期。