瀚超合金模具钢厂在完全退火是将亚共析钢加热到Ac3以上,保温足够的时间,使完全转变成奥氏体并使奥氏体均匀化(或基本均匀),继之以缓慢冷却。完全退火的目的是:使钢软化,以便于以后的机械切削加工或塑性变形加工;使钢的晶粒细化和消除内应力,以及为淬火准备适宜的组织。
为了达到上述目的,完全退火的加热温度通常规定为高于Ac3 20~30℃。但模具钢中含有强碳化物形成元素,如钨、铬、钼和钒等,其奥氏体化温度应适当地提高一些。这样可使它们所形成的碳化物能够较快地溶入奥氏体中。
退火加热保温应有足够的时间使奥氏体均匀化。保温后的冷却速度应根据所欲达到的目的来决定。一般完全退火需时较长。为了缩短工艺过程的时间,保温后,可尽快地把钢从退火加热温度降至稍低于下临界温度。此后,选用适当的冷却速度缓冷,使其在珠光体转变温度范围内转变成符合要求的金相组织和性能。
亚共析钢完全退火后所得正常组织为铁素体和珠光体。但由于冷却速度的不同,铁素体和珠光体的形状、分布以及数量(%)也不一样。钢中珠光体的百分数因冷却速度不同而有差异,珠光体中的碳含量一般也不同。因为亚共析钢或共析钢完全或不完全退火后,碳绝大部分存在于珠光体中(铁素体的碳含量在室温时只有0. 008%)。退火后若珠光体多,则珠光体的碳含量就低;若珠光体少,其碳的浓度就高。所以在金相检验时,应注意。除非经过良好的完全退火(接近平衡状态)的钢,否则不能只凭视场中珠光体的多少来与共析成分的钢(完全退火后为1 00%的珠光体)比较,作出试样含碳若干的判断。
不完全退火的加热温度介于上下临界温度之间,通常稍高于一下临界温度。对于亚共析钢而言,不完全退火的加热温度在Aci~Ac3之间,而过共析钢则在Ac3~Accm之间。
当热轧钢材在上述温度加热时,只是原来的珠光体发生重结晶相变而形成奥氏体,而铁素体(或碳化物)则依然存在(当然它们的含量随温度的高低而有所改变)。在退火的缓冷过程中,铁素体(或碳化物)无变化,而奥氏体又转变成珠光体。此时它们的分布情况大致与未退火前相同,只是珠光体层片的厚薄由于冷却速度的不同而有所改变。冷却速度快,珠光体的层片薄,硬度较高;冷却速度慢,珠光体的层片厚,其硬度也较低。因此,从钢加热时组织转变的情况出发,不完全退火与完全退火的区别在于:前者只是部分的重结晶形成奥氏体,而后者则全部重结晶完全转变成奥氏体。
不完全退火的目的与完全退火近似,但由于在加热温度下不能完全重结晶,所以细化晶粒方面不如完全退火的好。不完全退火的优点是加热温度低,所以使用较广。例如,因锻件的停锻温度正确(对亚共析钢而言,正确的停锻温度仅稍高于A r3),未引起晶粒粗大,铁素体和珠光体的分布也无异常现象,此时采用不完全退火即可满足要求,而不必一定要进行完全退火。