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在压力加工、铸造、焊接、热处理、切削加工和其他工艺过程中,制品可能产生内应力。多数情况下,在工艺过程结束后,金属内部将保留一部分残余应力。残余应力可导致工件破裂、变形或尺寸变化,残余应力也提高金属化学活性,在残余拉应力作用下特别容易造成晶间腐蚀破裂。因此,残余应力将影响材料的使用性能或导致工件过早失效。
进行去应力退火时,金属在一定温度作用下通过内部局部塑性变形(当应力超过该温度下材料的屈服强度时)或局部的弛豫过程(当应力小于该温度下材料的屈服强度时)使残余应力松弛而达到消除的目的。在去应力退火时,工件一般缓慢加热至较低温度(灰口铸铁为500~550℃,钢为500~650℃,有色金属合金冲压件为再结晶开始温度以下),保持一段时间后,缓慢冷却,以防止产生新的残余应力。
去应力退火并不能完全消除工件内部的残余应力,而只是大部分消除。要使残余应力彻底消除,需将工件加热至更高温度。在这种条件下,可能会带来其他组织变化,危及材料的使用性能。
冷形变后的金属在低于再结晶温度加热,以去除内应力,但仍保留冷作硬化效果的热处理,称为去应力退火。
在实际生产中, 去应力退火工艺的应用要比上述定义广泛得多。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、 焊接、热处理,甚至机器零部件装配后,在不改变组织状态、保留冷作、热作或表面硬化的条件 下,对钢材或机器零部件进行较低温度的加热,以去除(全部或部分的)内应力,减小变形、开裂倾向的工艺,都可称为去应力退火。由于材料成分、加工方法、内应力大小及分布的不同,以及 去除程度的差异,去应力退火温度范围很宽。
去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度,保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。 1. 去应力退火工艺曲线 见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺 参数见表1。
3. 去应力退火的温度,一般应比最后一次回火温度低20~30℃,以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件,退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后(如粗加工或第一次精加工之后),一般采用较低的温度。
表1 去应力退火工艺及低温时效工艺
类别 |
加热速度 |
加热温度 |
保温时间/h |
冷却时间 |
焊接件 |
≤300℃装炉 ≤100~150℃/h |
500-550 |
2-4 |
炉冷至300℃出炉空冷 |
消除加工应力 |
到温装炉 |
400-550 |
2-4 |
炉冷或空冷 |
高精轴套、膛杆 (38CrMoAlA) |
≤200℃装炉 ≤80℃/h |
600-650 |
10-12 |
炉冷至200℃出炉 (在350℃以上冷速≤50℃/h) |
精密丝杠 (T10) |
≤200℃装炉 ≤80℃/h |
550-600 |
10-12 |
炉冷至200℃出炉 (在350℃以上冷速≤50℃/h) |
主轴、一般丝杠 (45、40Cr) |
随炉升温 |
550-600 |
6-8 |
炉冷至200℃出炉 |
量检具、精密丝杠 (T8、T10、CrMn、GCr15) |
随炉升温 |
130-180 |
12-16 |
空冷 (时效最好在油浴中进行) |
人工时效的目的是消除铸造、焊接或机械加工过程中产生的应力,人工时效有多种方法如振动,加热等,采用加热保温消除应力的方法也叫去应力退火或去应力回火。
丝径O.5瑚m的304钢丝加工成簧径3.0m.tTl、 螺距4.0l-tim的螺旋卷,经过编制、钉扎、模压而成 型.然后在不同工艺条件下进行去应力退火。可用超低碳或稳定化奥氏体不锈钢进行最佳规程去应力...
太钢去应力退火精密带亮相市场
近日,太钢精密带钢公司研发的TA产品试产成功,该产品代表着当前精密带钢领域的尖端技术水平,目前已获得用户的认可和批量订单。
弯曲形变与去应力退火对取向硅钢片磁性能的影响
采用软磁交流测试仪研究了弯曲形变与去应力退火对取向硅钢片磁性能的影响。结果表明,取向硅钢片经过弯曲形变后,铁损和磁感应强度随弯曲应力的增加而显著恶化;当退火温度高于500℃时,弯曲形变取向硅钢片试样的磁性能开始明显恢复;850℃×2 h的热处理能基本消除弯曲形变对铁损的影响;700℃×2 h的热处理能基本消除弯曲形变对磁感应强度的影响。
将精密无缝钢管加热到一定温度(通常在相变温度或再结晶温度以下),保温一段时间,然后缓慢冷却,以消除各种精密无缝钢管内应力的退火工艺。
在压力加工、铸造、焊接、热处理、切削加工和其他工艺过程中,制品可能产生内应力。多数情况下,在工艺过程结束后,金属内部将保留一部分残余应力。残余应力可导致工件破裂、变形或尺寸变化,残余应力也提高金属化学活性,在残余拉应力作用下特别容易造成晶间腐蚀破裂。因此,残余应力将影响精密无缝钢管的使用性能或导致工件过早失效。
进行去应力退火时,精密无缝钢管在一定温度作用下通过内部局部塑性变形(当应力超过该温度下材料的屈服强度时)或局部的弛豫过程(当应力小于该温度下材料的屈服强度时)使残余应力松弛而达到消除的目的。在去应力退火时,工件一般缓慢加热至较低温度(灰口铸铁为500~550℃,精密无缝钢管为500~650℃,有色金属合金冲压件为再结晶开始温度以下),保持一段时间后,缓慢冷却,以防止产生新的残余应力。
去应力退火并不能完全消除精密无缝钢管内部的残余应力,而只是大部分消除。要使残余应力彻底消除,需将精密无缝钢管加热至更高温度。在这种条件下,可能会带来其他组织变化,危及精密无缝钢管的使用性能。
去应力退火 530~ 550℃, 4~6h; 200℃出炉
本书以冶金厂钢材的热处理为主要内容,重点讲述了钢锭的去应力退火;钢锭(坯)的去氢退火及钢材的球化退火、软化退火、正火、回火等工艺。