正火处理对共析钢的作用及规范

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火作好组织准备。对于大型工件及形状复杂或截面变化剧烈的工件，用正火代替淬火和回火可以防止变形和开裂。通过正火处理可以消除这些缺陷组织，达到细化晶粒，均匀组织，消除内应力的目的。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到良好的球化效果。为此，正火加热时要保证碳化物全部熔入奥氏体中，要采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得过共析组织。

正火是将钢加热到Ac3（或Accm）以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织的热处理工艺。对于亚共析钢来说，正火与完全退火的加热温度相近，但正火的冷却速度较快，转变温度较低，正火组织中铁素体数量较少，珠光体组织较细，钢的强度、硬度较高。

正火可以作为预备热处理，为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶粒，消除应力，消除魏氏组织和带状组织，为最终热处理提供合适的组织状态。正火还可以作为最终热处理，为某些受力较小、性能要求不高的碳素钢结构零件提供合适的力学性能。正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火作好组织准备。对于大型工件及形状复杂或截面变化剧烈的工件，用正火代替淬火和回火可以防止变形和开裂。

正火工艺是较简单、经济的热处理方法，主要应用于以下几个方面：

（1）改善低碳钢的切削加工性能

碳含量＜0.25%的碳素钢和低合金钢，退火后硬度较低，切削加工时容易“粘刀”，通过正火处理，可以减少自由铁素体，获得细片状珠光体，使硬度提高至140～190 HBW。可以改善钢的切削加工性，提高刀具的寿命和工件的表面光洁度。

（2）消除碳钢的热加工缺陷

中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件在热加工后易出现魏氏体组织，粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。通过正火处理可以消除这些缺陷组织，达到细化晶粒，均匀组织，消除内应力的目的。

（3）消除过共析钢的网状碳化物以便球化退火

过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工，并为淬火做好组织准备。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到良好的球化效果。通过正火处理可以消除网状碳化物。为此，正火加热时要保证碳化物全部熔入奥氏体中，要采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得过共析组织。

（4）提高普通结构件的力学性能

一些受力不大、性能要求不高的碳钢和合金钢结构件采用正火处理，可获得一定的综合力学性能，可以代替调质处理，作为零件的最终热处理。