碳钢与低合金钢的应用

在冷挤压钢毛坯的软化热处理中常用的有以下几种。

（1）完全退火 完全退火是将钢加热到Ac₃以上30～50°C的温度，并在此温度下保温一定时间，然后随炉缓冷，或在550°C以后从炉中取出空冷（见图2-33）。

图2-33 完全软化退火

完全退火适用于亚共析钢和共析钢［w（C）＜0.8%］。退火后的组织为铁素体+珠光体。由于过共析钢［w（C）＞0.8%］在缓慢冷却时，将沿晶界析出二次渗碳体，使钢的性能变坏。因此，过共析钢一般不采用完全退火。

（2）球化退火 球化退火就是使珠光体中的渗碳体和二次渗碳体球化而进行的一种退火。这种方法主要适用于共析钢和过共析钢。

球化退火是将钢加热到稍高于Ac₁的温度，保温后，再较长时间地保持在略低于Ac₁点的温度，然后缓慢冷却（见图2-34）。由于加热温度稍高于Ac₁，过热度很小，因此，未溶于奥氏体的碳化物较多，同时溶入了碳化物的奥氏体，其成分也不均匀。因此，在冷却时未溶的碳化物和奥氏体中碳浓度较高的地方，就成为冷却时碳化物结晶的核心，同时保温时间长使片层状碳化物球化，因而在冷却后得到粒状碳化物和粒状珠光体的组织。由此可见，球化退火的关键是加热温度不能过高。有的钢一次球化退火较难达到球化目的。因而需要采用循环退火法进行球化，即将钢加热到球化温度，保温后，冷却到680～700°C再加热到球化温度，这样重复几次而达到球化的目的。

图2-34 碳钢和低合金钢的球化退火规范

a）碳钢 b）合金钢

（3）不完全退火 不完全退火是将钢加热到高于Ac₁，而低于Ac₃（对亚共析钢）或Ac_cm（对过共析钢）的温度，并在此温度停留一定时间，然后缓慢冷却。在冷挤压毛坯的准备工作中，不完全退火一般只应用于低碳钢。

根据最近的研究表明：对30钢以下的低碳钢，完全退火和球化退火后，变形抗力没有什么区别，因此应用完全退火，不用球化退火。然而对中碳钢，球化退火的比完全退火的变形抗力要小，可采用球化退火。表2-12列出了40钢由于退火而产生的性能变化。但是球化退火时间长，容易脱碳和氧化，因此，希望采用具有还原气氛的煤气炉。但当使用煤气炉时，由于煤气的成分，使毛坯表面渗碳，渗碳层深度至少有0.2～0.3mm，从而影响其加工性能。

表2-12 40钢的退火力学性能(www.xing528.com)

为了防止退火时的脱碳和氧化，可以采用下列方法：

1）真空退火，即将退火炉抽成真空。

2）将毛坯放在箱内用石棉盖好后装进退火炉。

3）将毛坯放在箱内，盖上铸铁屑，然后送进炉里。

表2-13列出了我国工厂常用的毛坯软化热处理规范。

表2-13 毛坯软化热处理规范

（续）

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