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什麽是正火?

正火,又稱常化,是將工件加熱至Ac3或Acm以上40~60℃,保溫壹段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在於使晶粒細化和碳化物分布均勻化,去除材料的內應力,降低材料的硬度。

正火[1](英文名稱:normalizing),又稱常化,是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,壹般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過***析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫壹段時間後,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在於使晶粒細化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細壹些,其機械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設備,生產率較高,因此生產中盡可能采用正火來代替退火。對於形狀復雜的重要鍛件,在正火後還需進行高溫回火(550-650℃)高溫回火的目的在於消除正火冷卻時產生的應力,提高韌性和塑性。[1]

正火的主要應用範圍有:

①用於低碳鋼,正火後硬度略高於退火,韌性也較好,可作為切削加工的預處理。

②用於中碳鋼,可代替調質處理(淬火+高溫回火)作為最後熱處理,也可作為用感應加熱方法進行表面淬火前的預備處理。

③用於工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。

④用於鑄鋼件,可以細化鑄態組織,改善切削加工性能。

⑤用於大型鍛件,可作為最後熱處理,從而避免淬火時較大的開裂傾向。

⑥用於球墨鑄鐵,使硬度、強度、耐磨性得到提高,如用於制造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。

⑦過***析鋼球化退火前進行壹次正火,可消除網狀二次滲碳體,以保證球化退火時滲碳體全部球粒化。

正火後的組織:亞***析鋼為F+S,***析鋼為S,過***析鋼為S+二次滲碳體,且為不連續。

正火主要用於鋼鐵工件。壹般鋼鐵正火與退火相似,但冷卻速度稍大,組織較細。有些臨界冷卻速度(見淬火)很小的鋼,在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉變為馬氏體,這種處理不屬於正火性質,而稱為空冷淬火。與此相反,壹些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到馬氏體,淬火的效果接近正火。鋼正火後的硬度比退火高。正火時不必像退火那樣使工件隨爐冷卻,占用爐子時間短,生產效率高,所以在生產中壹般盡可能用正火代替退火。對於含碳量低於0.25%的低碳鋼,正火後達到的硬度適中,比退火更便於切削加工,壹般均采用正火為切削加工作準備。對含碳量為0.25~0.5%的中碳鋼,正火後也可以滿足切削加工的要求。對於用這類鋼制作的輕載荷零件,正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網狀碳化物,為球化退火作組織準備。

普通結構零件的最終熱處理 ,由於正火後工件比退火狀態具有更好的綜合力學性能,對於壹些受力不大、性能要求不高的普通結構零件可將正火作為最終熱處理,以減少工序、節約能源、提高生產效率。此外,對某些大型的或形狀較復雜的零件,當淬火有開裂的危險時,正火往往可以代替淬火、回火處理,作為最終熱處理。