梅花鋼錠模的退火處理方法

退火處理的目的

退火是將鋼加熱到臨界點 Ac1 以上或以下溫度，保溫以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織（珠光體類組織）的熱處理工藝。對梅花鋼錠模進行退火處理，主要目的是均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細化晶粒，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火做好組織準備。

常見的退火處理方法

完全退火

將梅花鋼錠模加熱到 Ac3 以上 20 - 50℃，保溫一定時間，然后隨爐緩慢冷卻。保溫時間與鋼材成分、工件厚度、裝爐量和裝爐方式等因素有關(guān)。對于一般碳素鋼或低合金鋼的梅花鋼錠模，當裝爐量不大時，在箱式爐中退火的保溫時間可按相關(guān)公式計算。這種退火方式適用于亞共析鋼的梅花鋼錠模，可細化晶粒，改善組織和切削性能。

不完全退火（球化退火，適用于過共析鋼材質(zhì)的梅花鋼錠模）

把梅花鋼錠模加熱至 Ac1 - Ac3（亞共析鋼）或 Ac1 - Accm（過共析鋼）之間，經(jīng)保溫后緩慢冷卻以獲得近于平衡組織。過共析鋼的不完全退火主要是為了獲得粒狀珠光體組織，以消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。通常采用爐冷，或在 Ar1 以下 20℃左右進行較長時間等溫。例如碳素工具鋼（T7 - T10）材質(zhì)類似的梅花鋼錠模可采用此方法。

均勻化退火（擴散退火）

將梅花鋼錠模加熱至略低于固相線的溫度下長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象。加熱溫度通常為 Ac3 或 Accm 以上 150 - 300℃，具體加熱溫度視偏析程度和鋼種而定。不過由于均勻化退火在高溫下長時間加熱，退火后晶粒粗大，可用完全退火或正火來細化晶粒，消除過熱缺陷。一般只用于一些優(yōu)質(zhì)合金鋼及偏析較嚴重的合金鋼材質(zhì)的梅花鋼錠模。

去應(yīng)力退火

為了消除梅花鋼錠模在鑄造、鍛造、焊接和機械加工過程中產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，以提高尺寸穩(wěn)定性，防止工件變形和開裂，在精加工或淬火之將工件加熱到 Ac1 以下某一溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻。保溫時間根據(jù)鋼件的截面尺寸和裝爐量而定，鋼的保溫時間為 3min/mm，鑄鐵為 6min/mm。去應(yīng)力退火后應(yīng)盡量緩慢冷卻，以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。

再結(jié)晶退火

如果梅花鋼錠模經(jīng)過冷變形加工，可把它加熱到再結(jié)晶溫度以上保持適當?shù)臅r間，使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻容S晶粒，同時消除加工硬化和殘余內(nèi)應(yīng)力。一般鋼材的再結(jié)晶退火溫度為 650 - 700℃，保溫時間為 1 - 3h，通常在空氣中冷卻。

等溫退火

將奧氏體化后的梅花鋼錠模較快地冷至稍低于 Ar1 溫度等溫，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，再空冷至室溫。適用于高碳鋼、合金工具鋼和高合金鋼材質(zhì)的梅花鋼錠模，但不適用于大截面鋼件和大批量爐料。

節(jié)能退火工藝參考

低溫快速急冷退火工藝

將梅花鋼錠模加熱到 Ac1 以下 20 - 30℃，保溫一定的時間（鹽浴爐 1.5 - 2h，電爐 3 - 4h），完成球狀珠光體的轉(zhuǎn)變，然后快速油冷，獲得 32 - 36HRC 的低硬度，便于后續(xù)切削加工。此工藝與傳統(tǒng)工藝相比，節(jié)電 2 倍多，節(jié)時 3 倍，降低成本 1.5 倍。

在實際操作中，應(yīng)根據(jù)梅花鋼錠模的具體材質(zhì)、尺寸、制造工藝以及使用要求等因素，綜合考慮選擇合適的退火處理方法和工藝參數(shù)。同時，要嚴格按照熱處理設(shè)備的操作規(guī)程進行操作，確保退火處理的質(zhì)量和安全性。

原創(chuàng)作者：泊頭市河鑄重工機械有限公司