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铸钢件的正火热处理

正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30-50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。

正火，又称常化，是将工件加热至Ac3（Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间）或Acm（Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 ）以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件，在正火后还需进行高温回火（550-650℃）高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性。

正火的主要应用范围有：

①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理（淬火+高温回火）作为热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或***网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好***。

④用于铸钢件，可以细化铸态***，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

铸钢件的退火

退火是将***偏离平衡状态的钢加热到工艺预定的某一温度，经过保温后缓慢冷却（一般为随炉冷却或者埋入石灰中），以获得接衡状态***的热处理工艺。根据钢的成分和退火的目的、要求的不同，退火又可以分为完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火、去应力退火等。

（1）完全退火。完全退火的大致过程是：将铸钢件加热到Ac3以上20℃-30℃，保温一段时间，使钢中的***完全转变成奥氏体后，再缓慢冷却（一般为随炉冷却）到500℃-600℃以下出炉，在空气中冷却下来。所谓完全，是指加热时获得完全的奥氏体***。

（2）等温退火。等温退火是指将铸钢件加热至Ac3（或Ac1）以上20℃-30℃，保温一段时间以后，快速的冷却至过冷奥氏体等温转变曲线的高峰温度的附件，然后保温一段时间（珠光体转变区）。在奥氏体转变为珠光体后，再缓慢冷却下来。

（3）球化退火。球化退火是将铸钢件加热到略高于Ac1的温度，然后经过长时间的保温，是钢中二次渗碳体自发转变为颗粒状（或者球状）渗碳体，然后以缓慢的速度冷却到室温的热处理工艺。

球化退火的目的包括：降低硬度；是金相***均匀；改善切削性能以及为淬火做准备。

球化退火主要适用于碳素工具钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢和合金工具钢等共析钢和过共析钢（含碳量大于0.77%）。

（4）去应力退火、再结晶退火。去应力退火又称低温退火。它是将铸钢件加热到Ac1温度以下（400℃-500℃），然后保温一段时间，再缓慢冷却到室温的工艺方法。去应力退火的目的是消除铸件的内应力。钢的金相***在去应力退火过程中不会改变。再结晶退火主要用于消除冷变形加工产生的畸变***，消除加工硬化。再结晶退火的加热温度为再结晶温度以上150℃-250℃。再结晶退火可以使冷变形后被拉长的晶粒重新形成为均匀的等轴晶，从而消除加工硬化效果。

铸钢件正火热处理的目的

正火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）和Acm（过共析钢）以上30℃-50℃，经过一段时间的保温后，在空气中或者强制流通的空气中冷却到室温的热处理方法。正火比退火冷却速度快，因而正火***比退火***细，强度和硬度也比退火***高。由于正火的生产周期短、设备利用率高，因此正火广泛应用于各类铸钢件中。

正火的目的分为以下三类：

（1）正火作为终热处理

对于强度要求不高的金属铸件，正火可以作为终热处理。正火可以细化晶粒，是***均匀化，减少亚共析钢中铁素体含量，使珠光体含量增多并细化，从而提高钢的强度、硬度和韧性。

（2）正火作为预先热处理

断面较大的铸钢件，在淬火或调质处理（淬火加高温回火）前进行正火，可以消除魏氏***和带状***，并获得细小而均匀的***。对于含碳量大于0.77%的碳钢和合金工具钢中存在的网状渗碳体，正火可以减少二次渗碳体含量，并使其不形成连续网状，为球化退火做***准备。

（3）改善切削加工性能

正火可以改善低碳钢的切削加工性能。低碳钢铸件在退火后硬度过低，在切削加工的时候容易粘刀，从而造成表面粗糙度过大。通过正火热处理，低碳钢铸件的硬度可以提高到140HBW-190HBW，接近于佳切削硬度，从而改善切削加工性能。

马氏体耐热铸钢的热处理

马氏体耐热铸钢的热处理

马氏体耐热铸钢的含铬量一般为7～13%, 在650℃以下有较高的高温强度、性和耐水汽腐蚀的能力，但是它的焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13, 以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV，2Cr12WMoNbVB等合金通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外, 作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。

马氏体耐热铸钢件的常用热处理工艺是正火 + 回火。