当前课程知识点:材料学概论 > 第5讲 金属及合金材料(二) > 5.2 钢材的热处理 > 5.2.2 钢的退火(annealing)
3.14节 钢的退火
这一节包括四部分内容
第一部分内容
讲退火的定义和目的
第二部分内容
讲完全退火和中间退火
第三部分内容
讲球化退火和均匀化退火
第四部分内容
讲热处理的加热炉和冷却
那么我们热处理的目的
它是不一样的
有消除应力退火
有均匀化退火
有扩散退火等等情况不一样
那么我们知道
那么退火往往是
特别是消除应力退火
往往是在冷加工以后
我们知道冷加工以后
它是冷加工
是再结晶温度下的加工
那么冷加工得到的加工组织
加工组织什么
它晶粒要拉长
晶界要拉长
气孔要拉长
同时里边会储存着应力
什么叫应力
应力是一种内力
这种内力
材料里头的一部分
相对另外一部分的存在的力
它的应力
内应力合力等于零
它是一部分相对于另外一部分
内应力有三种
一种是在晶格应力当中
另外是在晶粒范围之内的
第三种是宏观的
你双金属片
加热的时候它变成这样
冷却的时候变成这样
双金属片
它就是应力
热膨胀系数不一样造成的
当存在应力的时候
这就叫做存在着应力
金属当中一般情况下
是不要存在着应力
不希望存在应力
特别是在继续加工的过程中
你如果存在着应力
一个是加工困难
另外加工会出现缺陷
会产生裂纹什么这些东西
你比方说图当中
就可以清楚了
如果存在着应力
或者是在加热的过程当中
你看一加热
它就变成往下弯了
一冷却往回弯了
一冷却变成回弯了
那你说如果是它不要它往回弯
那是不是就存在着应力
存在着应力
在某些情况下
它就释放出来了
比方加工的钢板
他存在着应力
低温的时候它没有反应
温度稍微一高
我这汽车钢板开始挺好
太阳一晒 它应力释放出来了
原来挺好的一个形状
它就变形了
所以一般来讲
退火的目的
你比方铸件也需要退火
就是为了均匀化
所以退火的目的
它是多样化的
就根据它的什么
所要求
采取不同的热处理制度
好 我们刚才讲了
退火的温度
退火的温度
是所要求的退火的温度
是在什么
AC3和AC1
AC3以上多少度
AC1以上这是多少度
这是加热的时候
它对它的温度的要求
那么它是对于不同的退火目的
加热温度是不一样的
比方图讲的是完全退火
完全退火就上边图
这个图加热温度打斜线的这部分
就是完全退火需要的温度
注意在亚共析钢 过共析钢
是不一样的
你看亚共析钢AC3以上
三(十)到五十度
过共析钢AC1以上
三(十)到五十度
你看 加热 保温一定时间
然后冷却
那么底下
是中间退火
中间退火
是在AC1以下它的温度低了
完全退火
对于共析钢来说
是直到
加热直到AC点以上50度
过共析钢是加热到
AC1点以上50度的范围内加热
而且由于完全退火是炉内缓冷
因此需要较长的时间
中间退火是什么
由于仅使钢软化的目的
只要将钢加热到AC点以下
通过空冷
就能实现充分的软化
这叫中间退火
那么球化退火
球化退火你看
你可以在AC1点以下的50度
可以采取这种阶梯式的
上来下去上来下去
上边50度 下边50度
这样进行退火
那么均匀化退火
是在将钢材加热到
1100度到1500度
在1100度到1500度加热
再经炉冷
借由是杂质扩散
实现充分的均匀
均匀化退火
就是需要它扩散
就是需要里边成分的偏析
甚至个别的结构偏析
通过热处理达到均匀化的目的
球化退火的目的
就是使那些渗碳体
长条状的
我可以使通过热处理
使把那些渗碳体
把那些个长条的
变成一个个的颗粒状
把它分开
变成形成球状
这种经过球化处理以后
耐磨性提高很大
均匀化退火
是材料均匀化
特别是对于铸造
对于其他东西
可以均匀化
刚才讲的中间退火
比方说它完全以钢的软化
消除应力为目的的
因此温度比较低了
你完全退火
就是温度更高一点
就是退火因目的不同
要求是不一样的
均匀化退火就更高了
球化退火
就是在以下的50度
或者上边50度 下边50度
就是退火因目的要求不一样
温度是不一样
它那些目的
均匀化 球化
扩散退火 它是不太一样的
这就是退火
当然退火
有的是用煤气炉的
有的是用电炉的等等
情况不一样
还有用延续冷却的
怎么加热 怎么冷却这些
因为热处理
是钢铁生产当中
是非常重要的一环
特别是在一些加工
有加工组 有加工设备
就得有热处理设备
有加工 一到加工
达到一定的加工量以后
必须进行退火
退火完了再加工
加工完了再退火
退火完了再加工
有多少道加工
就得有多少道热处理
同时最后往往对有些情况来讲
还要正火 还要淬火
还要回火
因此对于钢材的加工
热处理是个很重要的组成
那么炉子就是很重要
既然是炉子
就有两条
一个是耗能 一个是污染
如何最好的利用热源
如何的减少污染
这是整个钢铁生产当中
一个重要的方面
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业