钢和合金的热处理:如何选择及用途
每种热处理都由温度、时间和冷却方式组合而成,目的是获得某种性能:更高的硬度、更好的韧性、更好的可加工性或更强的耐腐蚀性。
各种处理方式对比
| 处理方式 | 典型温度* | 冷却方式 | 目的 | 适用合金 |
|---|---|---|---|---|
| 退火 | 高于临界温度范围(碳钢约 800–900 °C) | 随炉缓冷 | 软化并改善可加工性 | 碳钢和合金钢 |
| 正火 | ~850–950 °C | 空冷 | 细化并均匀化晶粒 | A105、A350 LF2、合金钢 |
| 淬火 | 奥氏体化(4140 约 840–870 °C) | 水、油或聚合物介质 | 硬化(获得马氏体) | 4140、4340、F22、不锈钢 410/420/431 |
| 回火 | 约 150–700 °C,视硬度要求而定 | 空冷 | 以硬度换取韧性 | 所有淬火钢 |
| 固溶处理 | 奥氏体不锈钢约 1040–1120 °C;双相钢约 1020–1100 °C | 快速水冷 | 溶解碳化物和 σ 相,恢复耐腐蚀性 | 304L、316L、904L、双相钢、超级双相钢、625、C-276 |
| 时效 | 17-4PH 480–620 °C(H900 至 H1150) | 空冷 | 沉淀硬化 | 17-4PH, 15-5PH, 718, K-500 |
| 去应力 | 碳钢 ≥ 595 °C(焊后) | 缓慢、可控冷却 | 降低焊接和加工应力 | 焊接结构件、焊接零件 |
* 典型范围。温度、时间和介质以材料标准或客户技术规范为准。
各类材料的注意事项
- 双相钢(含超级双相钢):切勿让零件在约 600 至 1000 °C 之间停留过久;否则会析出 σ 相,使韧性和耐腐蚀性下降。固溶处理后须快速冷却。
- 奥氏体不锈钢:在约 450 至 850 °C 之间会发生敏化;因此需要固溶处理并选用“L”牌号。
- Cr-Mo 钢(F11、F22、F91):F91 需要正火加回火,并严格控制温度。
- 确认结果:在实验室进行硬度、拉伸和夏比冲击试验。
常见问题
回火与退火有什么区别?
回火在淬火之后进行,降低一部分硬度以换取韧性。退火针对未淬火的材料,用于软化并改善加工或成形性能。
为什么双相钢和不锈钢锻造后要固溶处理?
锻造和缓慢冷却会形成碳化物和金属间相,降低耐腐蚀性和韧性。固溶处理可溶解这些相,快速冷却则防止它们再次析出。
附报告的热处理自有炉窑,锻造和加工后即时处理。
申请报价 * 数值须对照标准现行版本核实。