球化退火

球化退火是为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。几种球化退火工艺曲线如图1-10所示。

球化退火主要应用于轴承零件、刀具冷作模具等的预备热处理,以改善切削加工性能及加工精度,消除网状或粗大碳化物颗粒所引起的工具的脆断和刃口崩落提高轴承的接触疲劳寿命等。

球化退火主要用于v(C)>0.6%的各种高碳工具钢、模具钢、轴承钢。在工具钢及轴承钢碳化物球化中,应包括一次(液析)碳化物、二次碳化物(由奥氏体中析出)及共析碳化物这三方面的球化次碳化物是铸锭枝晶偏析所引起的亚稳定莱氏体结晶的产物,易引起淬火裂纹,使钢的耐磨性变差,以至工件在使用中造成表面脱落或中心破裂。一次碳化物的球化主要靠合理的锻造工艺,如反复镦拔(总锻造比>10)和适当的扩散退火来得到。

二次碳化物与共析钢碳化物的球化与锻造过程有关。为了使退火后能获得均匀分布的颗粒碳化物,锻造后的组织应为细片状珠光体及细小、断续网状碳化物(或含有少量马氏体)。对此,球化退火时可采用较低的温度和较短的时间。退火温度越低、未溶解的碳化物数量越多,容易获得均匀分布的细粒状珠光体组织。为了得到良好的球化组织,必须严格控制锻造工艺过程。

据参考文献[6]介绍,球化退火加热温度<Acm。

①
通球化退火:加热到略高于Ac1,长时间保温后缓冷到500℃以下空冷;

②
周期(循环)球化退火:加热到Ac1+10-20℃,透烧后快冷到Ar1-20~30℃保温,往复循环数次后缓冷到500℃以下空冷;

③
等温球化退火:加热到Ac1+20-30℃,再快冷到Ar1以下等温保温,然后可空冷或炉冷。