模具钢的退火与正火有区别吗?
对于模具所选定的钢种而言,模具钢的退火与正火是有区别的。
退火是将模具钢加热至临界点Ac1以上或以下温度,保温以后随炉温缓慢冷以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。其主要目的是均匀模具钢的化学成分及组织,细化晶粒,调整硬度,消除内应力和加工硬化,改善钢的成形及切削加工性能,并为淬火做好组织准备。模具钢的退火种类有完全退火、扩散退火、等温退火、不完全退火、球化退火、再结晶退火和去应力退火。
模具钢的退火种类及应用
退火种类 | 工艺 | 应用 | |
在临界温 度(Ac1或 Ac3)以上 |
完全退火 | 加热至Ac3+30~50℃,保温后随炉冷却至600℃以下出炉空冷 | 主要应用于亚共析钢[ω(C)=0.30%~0.60%],其目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善切削加工性能。低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火 |
扩散退火 | 加热至Ac3或Accm+150~300℃,保温后随炉冷却至600℃以下出炉空冷 | 主要应用于钢锭、铸件或锻件,其目的是消除钢锭、铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析,使成分和组织均匀化 | |
等温退火 | 加热至Ac3+30~50℃,保温后迅速冷却至Ar1以下温度等温,保温后随炉冷却 | 主要应用于亚共析钢[ω(C)=0.30%~0.60%],其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善切削加工性能。低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。等温退火可缩短生产周期,降低生产成本 | |
不完全退火 | 加热至Ac1至Ac3或Ac1至Accm之间,保温后随炉冷却至600℃以下出炉空冷 | 对亚共析钢,若锻造工艺正常,原始组织分布合适,可用不完全退火代替完全退火。不完全退火主要应用于过共析钢,得到球状珠光体组织,消除内应力,降低硬度,改善模具切削加工性能,为最终淬火做好准备 | |
球化退火 | 加热至Ac1至Accm之间, 保温后迅速冷却至Ar1以下温度等温,保温后随炉冷却 | 主要应用于过共析钢,得到球状珠光体组织,消除内应力,降低硬度,改善模具切削加工性能,为最终淬火做好准备 | |
在临界温度(Ac1或Ac3)以下 | 再结晶退火 | 加热至再结晶临界点以上,保温后出炉空冷(模具钢再结晶温度600~700℃) | 消除加工硬化现象,恢复加工前的状态 |
去应力退火 | 加热至Ac1以下,一般加热至500~600℃之间,保温后随炉冷却 | 消除模具内部残余内应力,降低硬度,稳定模具尺寸 |
正火是将模具钢加热到Ac3(亚共析钢)或Accm(共析及过共析钢)以上30~50℃,获得奥氏体后,在空气中冷却,得到含有珠光体的均匀组织的热处理工艺。其目的是改善模具钢的切削加工性能,消除热加工缺陷,消除过共析模具钢中的网状碳化物,为球化退火做好组织准备,提高模具的力学性能。
与完全退火相比,二者的加热温度相同,但正火后冷却速度较快,转变温度较低。因此,相同的模具钢正火后获得的珠光体组织较细,模具钢的强度、硬度也较高。